【正文】 。 (f) 從輸出文本文件 可以讀出輸入的總諧波失真率 THD=﹪ 。 ，所以基波功率因數(shù)DPF=cos 1? =176。 (d) 根據(jù) isa 的仿真結(jié)果我們能得出 Isrms=。 (b) 根據(jù) v(0,7)的仿真結(jié)果得出負載電壓的 有效 值 Vlrms=，此時它所消耗的平均功率為 P=Vlrms2/Rl=。 傅立葉分析 .PROBE v(0,7), i(VSa), i(WTH1) .END STEP 3 ：運行程序，觀察 數(shù)據(jù)文件 和 輸出文本文件 STEP 4 ：運行窗口，仿真出的波形圖， 如 下 圖所示 。 晶閘管電流傳感器 WTH 300 100 VX TH_IDEAL。 VG 400 100 PULSE(0 {V_P} {DELAY} {TR} {TF} {TON} {PERIOD}) RG 400 100 50 GG 100 500 TABLE {v(400,100)+i(VA)}=(0,0) (1E3,0) (105E3,) (,) RE 500 100 1 LE 500 600 VX 600 100 0。 開關(guān)的電流控制 VA1 1 301 0。 TH1 電流控制開關(guān) .MODEL TH_IDEAL ISWITCH(RON=1E3 ROFF=1E6 ION= IOFF=0) * 門脈沖 控制 TH1 導通 VG1 401 201 PULSE(0 {V_P} {DEL1} {TR} {TF} {TON} {PERIOD}) * 初始脈沖 VGS 201 0 PULSE(0 {V_P} {DELS} {TR} {TF} {TON} {PERIOD}) RG1 401 0 50 * WTH1 的電流控制 GG1 0 501 TABLE {v(401)+i(VA1)}=(0,0)(1E3,0) (105E3,)(,) RE1 501 0 1 LE1 501 601 。 a 相電壓 VSb 3 8 SIN(0 {VMAX} {FREQ} 0 0 120) VSc 5 8 SIN(0 {VMAX} {FREQ} 0 0 240)。 門脈沖上升和下降時間 .PARAM RLOAD=10ohms。 如果 ALFA≧ 30deg .PARAM TON=1ms。 TH3 的門脈沖延遲時間 .PARAM DEL4={DEL3+60*PERIOD/360} .PARAM DEL5={DEL4+60*PERIOD/360} *.PARAM DEL6={DEL5+60*PERIOD/360}。 觸發(fā)角和 TH1 的延遲時間 .PARAM DEL2={DEL1+60*PERIOD/360} DELS={DEL2}。 供應電源頻率 .PARAM V_P=2V。 DEL6=DEL5+60/(360f)T=， 或者， DEL6=(α30)/(360f) 31 以下是編寫的輸入文本文件 ： FULLYCONTRILLED THREEPHASE RECTIFIER * 參數(shù)設置 .PARAM VRMS=120V VMAX={*VRMS}。 DEL6=DEL5+60/(360f)。 TH5 延遲， DEL5=DEL4+60/(360f)=。 TH3 延 遲， DEL3=DEL2+60/(360f)=。 TH2 延遲， DEL2=DEL1+60/(360f)=DEL1+=。對于不連續(xù)的電流，所有的門信號有雙脈沖。 STEP 2 ：根據(jù)上圖寫出文本文件 ，六個晶閘管的門脈沖從 t=0 處往后推遲。通過 Pspice 仿真，繪制出 isa， iTH1和 vl的波形圖。如圖 所示，可以給出如下的數(shù)據(jù)： VS=120V(有效值 ),RS=0， LS=0， Rl=10Ω， C=0,Ll=0, α=35176。開始后，第二個門信號是無效，當有門信號供給晶閘管 TH2 時晶閘管 TH1 總是處于導通狀態(tài)?？傊?，除了晶閘管 TH1 外所有的晶閘管都 接收 單一的且是循環(huán)的門信號。然 而，晶閘管 TH1 和 TH2 收到門脈沖 ? /3 弧 29 度 后 ， 兩 個晶 閘 管 將會 導 通 ，整 流 器 開始 工 作。其順序為TH6 和 TH1,TH1 和 TH2,TH2 和 TH3,TH3 和 TH4,TH4 和 TH5,TH5 和 TH6，然后周期重復上述過程。 通過相關(guān)的分壓， 在 電容電壓或電感電流的初始條件 下，可 在 Pspice 中建立門脈沖。當前有兩個晶閘管處在導通狀 態(tài)。 TH2 在 2 ? +? /3+(? /6+α)打開 TH6 反向偏置，關(guān)斷。 TH6 在 5 ? /3+( ? /6+α)打開； TH4 反向偏置，關(guān)斷。 TH4 在 ? +( ? /6+α)處打開； TH2 反向偏置，關(guān)斷。 晶閘管TH4 在 TH1 觸發(fā)后的 ? 處觸發(fā)，晶閘管 TH6 在晶閘管 TH3 觸發(fā)后的 ? 處觸發(fā)，晶閘管 TH2在晶閘管 TH5 觸發(fā)后的 ? 處觸發(fā)。 28 Vs aVs bVs cLsLsLsRsRsRsT H 1D 4T H 3D 6T H 5D 2DLlCRlis aidicilil 圖 三相半控橋式整流電路 三相全控橋式整流電路設計 如圖 所示的三相全控橋式整流電路。輸出電壓的值為： Ulav = (1+ cosα) α是 A 相得觸發(fā)角，這里我們模擬晶閘管 TH_GAT 和二極管 D_IDEAL。所以，一周期中仍然換流六次，三次為自然換流，其余三次為觸發(fā)換流。 三相半控橋式整流電路 將三相橋式全控整流電路中的一組晶閘管用三只二極管代替，就構(gòu)成了三相橋式半控整流電路。 Vs aVs bVs cCRlLsT H 1 T H 2 T H 3LsLsDRsRsRsLl 圖 三相半波可控整流電路 晶閘管能夠模擬成 中的名為 TH_GAT 的支路。和 240176。習慣上設置 a 相在 0176。三個晶閘管分別接入 a、 b、 c 三相電源，它們的陰極連接在一起，稱為共陰極接法，這種接法觸發(fā)電路有公共端，連線方便。三相供給通常是通過三相變壓器，然而我們可以省去變壓器，用等效電壓來供給電源阻抗 RS和 LS。 晶閘管模型 .MODEL TH_IDEAL ISWITCH(RON=1E3 ROFF=1E6 ION= IOFF=0) .ENDS TH_GAT XTH1 1 5 TH_GAT PARAMS: DELAY={DEL} XTH2 2 0 TH_GAT PARAMS: DELAY={DEL} XTH3 0 5 TH_GAT PARAMS: DELAY={DEL+PERIOD/2} XTH4 2 1 TH_GAT PARAMS: DELAY={DEL+PERIOD/2} .FOUR 60HZ 13 i(VS)。 晶閘管 轉(zhuǎn)換 的控制電流 VA 200 300 0。 電源電壓 .PARAM ALFA=30deg DEL={ALFA*PERIOD/360} * 電源與負載 VS 1 0 SIN(0 {VMAX} {FREQ})。 門脈沖上升和下降時間 .PARAM TON=1ms； 脈沖寬度 .PARAM LLOAD=5mH； 負載電感 .PARAM RLOAD=8ohms； 負載電阻 .PARAM FREQ=60HZ PERIOD={1/FREQ}。 SINGLEPHASE FULLWAVE THYRISTOR BRIDGE RECTIFITER * 參數(shù)設置 .PARAM V_P=2V。 T H 1T H 4 T H 2T H 3RLL LV SR LV X = 0V GG GR E = 1 ΩR G= 5 0 ΩL E = 0 . 1 μ HS I NC o n t r o l l e dR e c t i f i t e rD CL o a dS u b c i r c u i t T H _ G A TC u r r e n t c o n t r o lP u l s e52102 0 03 0 06 0 0 5 0 04 0 01 0 0AG6V A = 0 圖 橋式整流電路的 Pspice 配置 STEP2 ：根據(jù)圖 寫出電路文本文件 。門電路和晶閘管模型已經(jīng)在前面的 中已經(jīng)講到。所以以上問題我們暫不去解決，主要目的是 模擬它的 Pspice 配置為后面的設計打下基礎。 其中頻率為 60HZ， 不加 續(xù)流二極管， 通過 Pspice 仿真確定： (a)輸出電壓齒形系數(shù) FF (b)輸出電壓的紋波系數(shù) RF (c)整流比 RR (d)輸入電流的前 13 次諧波 (e)輸入電流諧波失真 THD (f)輸入功率因數(shù) PF (g)輸入位移的功率因數(shù) DPT (h)輸入失真因數(shù) DF 我們的目的是仿真與設計三相全控橋式整流電路。該電路運 25 行時一般要在負載端并聯(lián)續(xù)流二極管 D，并聯(lián)續(xù)流二極管后，當電源電 壓降至零時，負載電流經(jīng)續(xù)流二極管續(xù)流，晶閘管電流降至維持電流以下而關(guān)斷，從而避免了失控現(xiàn)象。晶閘管 TH3,TH4 同時在波形圖的某個位置導通時，線路 B 導通。 V SLsRsT H 1T H 4DT H 2T H 3D r i v e r sRlLlCA C s o u r c eisiTH1iTH3iDiLilR a i l AR a i l BC o n v e r t e rD C l o a dVg 1Vg 2Vg 3Vg 4 圖 全波橋式整流電路 變換器的操作涉及到配對晶閘管的轉(zhuǎn)換。 單相全波可控整流電路 為了讓功率由低到高的調(diào)節(jié)，從一個交流供電到直流負載，這樣的橋式晶閘管是 很 常見的。 負載消耗的平均功率為： P=Ilrms2Rl=()2=4994W。結(jié)果如圖 (a)、 (b)、 (c)所示。 顯示負載電流和電源電壓 .END STEP3:運用 Pspice 仿真上述文本文件。 晶閘管電流傳感器 GG 0 5 TABLE{v(4)+i(VA)}=(1E3,0) (,) RE 5 0 1ohm LE 5 6 1uH VX 6 0 0。 門脈沖持續(xù)時間 VG 4 0 PULSE(0 {V_P} {DELAY} {TR} {TF} {TON} {PERIOD}) RG 4 0 1ohm。 門脈沖開啟電壓 .PARAM ALFA=90deg DELAY={ALFA*PERIOD/360}。 負載電阻參數(shù)設置 22 * 設備，模擬晶閘管 WTH 3 0 VX TH_IDEAL。 設置電源脈沖寬度 .PARAM TD=0。 設置脈沖上升與下降時間 .PARAM FREQ=100HZ PERIOD={1/FREQ}。 R L = 2 ΩV SV A = 0T H _ I D E A L I S W I T C H R G = 5 0 ΩV GR E = 1 ΩV X = 0L E = 1 μ H0123456P U L S EA C s u p p l yD C l o a dT u r n o f f c u r r e n t c o n t r o l lG a t e p u l s eG GT h y r i s t o r m o d e l