单相全桥PWM整流电路仿真设计：指标与实现策略

本文档主要探讨了单相PWM整流电路的仿真设计，这是一种利用脉宽调制技术（PWM）实现高效能、高精度直流电源转换的方法。课程的核心内容围绕单相全桥PWM整流电路展开，涉及的关键环节有： 1. 课程背景：课程名称为“PWM整流电路的仿真”，旨在通过设计和仿真实践，让学生理解并掌握单相全桥PWM整流电路的工作原理和实际应用。 2. 设计内容：学生需设计一个单相全桥PWM整流电路，包括电路结构（如采用电力MOSFET作为全控型器件）、变压器参数计算、晶闸管（MOSFET）的额定电压和电流选择、电抗器电感值确定、保护电路（如缓冲电路）设计、以及触发电路（驱动电路）的设计。 3. 指标要求：目标是让电路在整流状态下工作，即交流侧电流Is与电压Us相位同步且超前于电源线电压Uab，确保直流输出稳定。 4. 完成任务：学生需要调整控制电路和主电路元件参数，以达到控制Is与Us的相位关系，使电路处于理想的整流状态。 5. 方案选择：选用了单相全桥电路结构，采用电力MOSFET作为主开关器件，并采用单极性PWM控制策略，通过间接电流控制方式来实现精确控制。 6. 功能框图与工作原理：电路包含控制电路、驱动电路和主电路（单相全桥）。控制电路生成PWM信号，驱动电路将这些信号转化为开关信号，MOSFET根据这些信号进行开通或关断，从而控制电流流动。保护电路则确保系统在异常情况下不会受损。 7. 主电路原理图：展示了电路的基本连接方式，其工作原理类似于SPWM逆变电路，通过调整PWM波形的基波分量，精确地控制直流侧电流Is的波形和大小。 通过MATLAB仿真，学生可以观察和分析电路性能，验证理论知识，深入理解PWM整流电路的实际操作和优化策略。这个项目不仅锻炼了学生的实践能力，也强化了他们对开关电源理论的理解。