實(shí)驗(yàn)1 單相半波可控整流電路（電阻性負(fù)載）交流-直流 (AC-DC) 變換電路又稱為整流電路, 能夠?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為直流電。 許多電 氣設(shè)備都需要恒定或可調(diào)的直流電源。 另外直流-直流 (DC-DC) 變換、 直流-交流 (DCAC) 變換也需要利用整流器先進(jìn)行AC-DC變換。 整流電路種類很多, 如果按相數(shù)來(lái)分: 可分為單相、 三相和多相整流電路; 根據(jù)整流電 路的構(gòu)成形式, 又可分為半波、 全波和橋式整流電路; 按控制方式, 可分為不可控整流、 相 控整流和PWM (脈沖寬度調(diào)制) 整流形式。電阻加熱爐、 電解和電鍍等設(shè)備基本上是電阻負(fù)載。 電阻性負(fù)載的特點(diǎn)是電壓與電流成 正比, 波形同相位, 電流可以突變。 另外, 在分析電路工作原理前, 首先假設(shè): ①開關(guān)元件 是理想的, 即開關(guān)元件 (晶閘管) 導(dǎo)通時(shí), 通態(tài)壓降為零, 關(guān)斷時(shí)電阻為無(wú)窮大。 ②變壓 器是理想的, 即變壓器漏抗為零, 繞組的電阻為零、 勵(lì)磁電流為零。

仿真過程，先查找所需電路元件，一個(gè)正弦電壓源設(shè)置峰值311V，頻率50Hz，一個(gè)晶閘管，一個(gè)門控模塊設(shè)置頻率50Hz，點(diǎn)數(shù)為2，開關(guān)點(diǎn)為40 50.，一個(gè)電阻設(shè)置阻值為10歐姆，兩個(gè)電壓探頭（從節(jié)點(diǎn)到地），分別命名為vin,vout，一個(gè)接地點(diǎn)，按接線圖連接好元件，選擇仿真控制，總時(shí)間為0.06，打印步長(zhǎng)為1，最后運(yùn)行仿真得到所需波形圖。

實(shí)驗(yàn)二back電路

工作原理開關(guān)管導(dǎo)通與關(guān)斷受控制電路輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖控制。當(dāng)控制電路脈沖輸出高電平時(shí)，開關(guān)管導(dǎo)通，續(xù)流二極管陽(yáng)極電壓為零，因此反向截止，開關(guān)上流過電流，電流流經(jīng)電感向負(fù)載供電；此時(shí)電感中的電逐漸上升，在電感兩端產(chǎn)生左端正右端負(fù)的自感電勢(shì)阻礙電流上升，電感將電能轉(zhuǎn)化為磁能儲(chǔ)存起來(lái)。經(jīng)過一段時(shí)間后，控制電路脈沖為低電平，開光管關(guān)斷，但電感中電流不能突變。此時(shí)電感兩端產(chǎn)生右端正左端負(fù)的自感電勢(shì)阻礙電流下降，從而使得二極管正向偏置導(dǎo)通，于是電感中的電流經(jīng)過二極管構(gòu)成回路，電流逐漸下降，電感中儲(chǔ)存的磁能轉(zhuǎn)化為電能釋放出來(lái)供給負(fù)載。進(jìn)過一段時(shí)間后，控制電路脈沖又使開光管導(dǎo)通，重復(fù)上述過程。濾波電容的作用是為了降低輸出電壓的脈動(dòng)。續(xù)流二極管為不可缺少的元件，若無(wú)此二極管，電路不僅不能工作，而且在開光管變?yōu)殛P(guān)斷的時(shí)候，電感兩端產(chǎn)生的自感電勢(shì)將會(huì)對(duì)開光管造成損壞。

仿真過程，選擇所需電路元件并設(shè)置合適參數(shù)，一個(gè)直流電壓源設(shè)置振幅為12，一個(gè)MOSFET開關(guān)一個(gè)電感設(shè)置為0.001，一個(gè)電容設(shè)置為100u，一個(gè)電阻設(shè)置為10歐姆，一個(gè)二極管，一個(gè)接地點(diǎn)和開關(guān)元件的門控模塊設(shè)置為頻率50k，點(diǎn)數(shù)為2，開關(guān)點(diǎn)為0 150.按電路圖連接好電路，選擇仿真控制，設(shè)置總時(shí)間為0.01，打印步長(zhǎng)為3，最后運(yùn)行仿真得到所需電路圖。

實(shí)驗(yàn)三單相橋式整流電路

實(shí)驗(yàn)原理

在正半波的（0~α）區(qū)間，晶閘管VT1、VT4承受正向電壓，但無(wú)觸發(fā)脈沖，晶閘管VT2、VT3承受反向電壓，因此四個(gè)晶閘管都不導(dǎo)通。在正半波（α~Π）區(qū)間，觸發(fā)晶閘管VT1、VT4使其導(dǎo)通。則負(fù)載電流沿a→VT1→R→VT4→b→T的二次繞組→a 流通,此時(shí)負(fù)載上有電壓和電流輸出,兩者波形相位相同, uT1.4=0。 此時(shí)電源電壓反向施加到晶閘管 VT2、VT3上, 使其承受反向電壓而處于關(guān)斷狀態(tài)。 晶閘管VT1、VT4一直導(dǎo)通到ωt=π為止,此時(shí)因電源電壓過零, 晶閘管陽(yáng)極電流下降為零而關(guān)斷。在 u2負(fù)半波的 (π~π+α)區(qū)間: 晶閘管VT2、VT3承受正向電壓,因無(wú)觸發(fā)脈沖而處于關(guān)斷狀態(tài),晶閘管VT1、VT4承受反向電壓也不導(dǎo)通。在 u2負(fù)半波的 (π+α~2π) 區(qū)間: 在ωt=π+α?xí)r刻, 觸發(fā)晶閘管VT2、VT3使其導(dǎo)通,負(fù)載電流沿 b→VT3→R→VT2→a→T的二次繞組→b 流通,電源電壓沿正半周期的方向施加到負(fù)載電阻上,負(fù)載上有輸出電壓 (ud=-u2) 和電流,且波形相位相同。此時(shí)電源電 壓反向施加到晶閘管VT1、VT4上,使其承受反向電壓而處于關(guān)斷狀態(tài)。晶閘管VT2、VT3一直導(dǎo)通到ωt=2π為止,此時(shí)電源電壓再次過零,晶閘管 VT2、VT3陽(yáng)極電流也下降為零而關(guān)斷。

仿真過程

選擇所需電路元件并設(shè)置合適的參數(shù)，一個(gè)正弦電壓源設(shè)置峰值310V，頻率50Hz，4個(gè)晶閘管，4個(gè)門控模塊，分別設(shè)置頻率50Hz,點(diǎn)數(shù)為2，開關(guān)點(diǎn)數(shù)為210 220.和頻率50Hz，點(diǎn)數(shù)為2，點(diǎn)數(shù)為30 40.一個(gè)電阻為12歐姆，一個(gè)電流表和五個(gè)電壓表，按電路圖連接電路，各電表測(cè)量所需數(shù)據(jù)，選擇仿真控制，總時(shí)長(zhǎng)設(shè)置為0.06，打印步長(zhǎng)為1，選擇運(yùn)行仿真即可獲得所需波形圖。

實(shí)驗(yàn)四boost電路

工作原理

開光管閉合，此時(shí)這時(shí)輸入的直流電壓流過電感L。二極管D1作用是防止電容C對(duì)地放電，同時(shí)起到續(xù)流作用。由于輸入的電壓是直流電，因此電感上的電流以一定的比率線性的增加，這個(gè)比率跟電感因素有關(guān)，隨著電感電流增加，電感里儲(chǔ)存了一些能量。當(dāng)開關(guān)管斷開時(shí)候，由于電感的電流不能突變，也就是說(shuō)流經(jīng)電感L的電流不會(huì)馬上變?yōu)榱悖蔷徛挠沙潆娡戤厱r(shí)的值變?yōu)榱?，這需要一個(gè)過程，而原來(lái)的電路回路已經(jīng)斷開，于是電感只能通過新電路放電，即電感開始給電容C2充電，電容兩端電壓升高，此時(shí)電壓已經(jīng)高于輸入電壓了，升壓過程中，電容要足夠大，這樣在輸出端就可以在放電過程中保持一個(gè)持續(xù)的電流，這兩個(gè)步驟不斷重復(fù)，在輸出兩端就得到高于輸入電壓的電壓。

仿真過程

選擇所需電路元件并設(shè)置合適參數(shù)，一個(gè)MOOFET模型，一個(gè)正弦電壓源設(shè)置為12V，一個(gè)電感設(shè)置為0.001，一個(gè)晶閘管，一個(gè)接地點(diǎn)，一個(gè)電容設(shè)置為100u，一個(gè)電阻設(shè)置為10歐姆一個(gè)開關(guān)元件的門控模塊設(shè)置為頻率50kHz,點(diǎn)數(shù)設(shè)置為0 150.兩個(gè)電壓探頭（從節(jié)點(diǎn)到接地）選擇仿真控制，設(shè)置總時(shí)間為0.06，打印步長(zhǎng)為1，然后進(jìn)行運(yùn)行仿真得到所需波形圖。

心得體會(huì)

通過線上的PSIM軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)了許多電路元件的國(guó)際符號(hào)，也鍛煉了自己的自學(xué)能力，在通過觀看教學(xué)視頻后，能自己掌握軟件的基本使用方法，完成課程實(shí)驗(yàn)。