目录
一、单相桥式全控整流
1电路拓扑
2.参数设置：
二、仿真分析
1.电阻负载
2.阻感负载
3.反电动势负载
三、总结
一、单相桥式全控整流
1电路拓扑
电路组成：单相桥式全控整流电路由四个晶体管（通常称为晶闸管）和电阻组成。这四个晶闸管分为两对，形成两组桥臂。
开通晶闸管：当输入交流电信号通过变压器降压后，接入晶闸管的两个交流输入端。 晶闸管的门极接入触发控制电路。当控制电路输出触发信号时，晶闸管正向导通，形成一个正导通的主电路。 此时，电流会通过晶闸管并进入负载电路。
关断晶闸管：在晶闸管正向导通后，当交流电压反向时，晶闸管会关断。此时，另一对晶闸管会由于变压器的储能作用而形成正导通的主电路。 负载电路从正向导通瞬间开始以反向电压工作，并保持该反向电压直到接下来正向导通的晶闸管。
换流过程：当正向导通的晶闸管关闭后，由于变压器的储能作用，晶闸管的另一对形成了正导通的主电路。 电流会通过这一对晶闸管并进入负载电路，实现了电流的不间断输出，并将交流电信号变换为直流电信号。
触发控制：晶闸管的触发控制电路通过改变晶闸管的触发脉冲的时间、幅度和频率，来实现对晶闸管导通的控制。 控制电路可以感知输入交流电信号的特性，并产生与之匹配的触发电压和触发时间，以确保晶闸管在合适的时机导通，并实现需求的电流输出。
2.参数设置：
（1）电源参数：输入电压峰值50V，频率50Hz
二、仿真分析
1.电阻负载
晶闸管触发角α=0°～180°仿真波形如下图所示，随着触发角的不断增大，输出电压以及电流的平均值不断减小，最变为0。
标题 晶闸管触发角α=30°/90°/仿真波形如下图所示，分别为VT1、4驱动脉冲和输入电压相位图（a）、输入电压(b)、VT1电压电流（c）、输出电流(d)、VT2、3驱动脉冲（e）、输入电流（f）、VT2电压电流（g）、输出电压（h）。（从左至右、从上到下，后续顺序以及编号相同）
（1）晶闸管触发角α=30°
（2）晶闸管触发角α=90°
在电阻负载工况下，通过晶闸管触发角α=30°/90°/仿真波形可以看出：
a.VT1、4脉冲相同，VT2、3脉冲相同，VT1、VT2、脉冲相差180°，VT3、VT4、脉冲相差180°
b.阻性负载条件下输入/输出的电压、电流波形相同，幅值相差电阻的倍数，并且f(Uo)=2*f(Uin)
c.晶闸管在非理想情况导通时电压并不为0，导通压降0.8V（实际不同厂家的器件参数不一致）
d.晶闸管承受的最大反向电压为输入电压峰值，流经晶闸管电流的平均值为输出电流平均值的一半
导通角度与触发角之和为180°
e.变压器二次侧电流有效值等于输出电流有效值，变压器二次电流中无直流分量，即无直流磁化
f.晶闸管移相范围0°～180°（晶闸管移最大相角度对应输出电压平均值为0时的触发角）
2.阻感负载
晶闸管触发角α=0°-90°仿真波形如下图所示，随着触发角的不断增大，输出电压以及电流的平均值不断减小，最变为0。
晶闸管触发角α=30°/90°仿真波形如下图所示 ：
（1）晶闸管触发角α=30°
（2）晶闸管触发角α=90°
在阻感负载工况下，通过晶闸管触发角α=30°/90°仿真波形可以看出：
a.VT1、4脉冲相同，VT2、3脉冲相同，VT1、VT2、脉冲相差180°，VT3、VT4、脉冲相差180°
b.阻感性负载条件下，由于电感的存在，电流不能发生突变，输出电流近似为一条直线，其波动频
率与输出电压一致，并且f(Uo)=2*f(Uin)，输入电流为±180°矩形波，相位由触发角决定，有效值
与输出电流相同
c.晶闸管承受的最大反向电压为输入电压峰值，流经晶闸管电流的平均值为输出电流平均值的一半
，导通角度为180°，与触发角无关。
d.变压器二次侧电流有效值等于输出电流有效值，变压器二次电流中无直流分量，即无直流磁化
f.晶闸管移相范围0°～90°（晶闸管移最大相角度对应输出电压平均值为0时的触发角）
3.反电动势负载
晶闸管触发角α=30°，相关的波形图如下图所示，相比较于电阻负载下的波形图，电流波形幅值降低，并且输入电压绝对值大于反电动势时，晶闸管才能承受正压导通。
标题 为了克服输出电流断续的情况，一般在直流输出侧串联电抗器，减少电流的脉动和延长晶闸管的导通时间，晶闸管触发角α=30°，当电感量足够大可以使得晶闸管导通180°时，其输出波形与感性负载波形相同，幅值不同 。
三、总结
从上述的仿真波形中可以看出不同负载特性波形差异比较大，因此在验证仿真时特需注意负载条件，不同负载特性对比如下表所示（电感较大）：
| 负载 | 电阻 | 阻感性 | 反电动势感性负载 |
| 导通角度 | ≤180° | 180° | 180° |
| 移相范围 | 0°～180° | 0°～90° | 0°～90° |
| 晶闸管最大电压 | 输入电压峰值 | 输入电压峰值 | 输入电压峰值 |
| 晶闸管平均电流 | 输出电流/2 | 输出电流/2 | 输出电流/2 |
| 变压器直流磁化 | 无 | 无 | 无 |
| 变压器二次侧电流有效值 | 输出电流有效值 | 输出电流有效值 | 输出电流有效值 |
更多分享及交流，欢迎关注公众号，持续更新中
