图2整流输出电压波形
首先从相电压的角度来看，以变压器二次侧的终点为参考点n,当共阴极组的晶闸管导通时，整流输出电压Ud1为相电压的正半周的包络；当共阳极组的晶闸管导通时，整流输出电压Ud2为相电压的负半周的包络。
从整体来看，总的整流输出电压值为Ud=Ud1-Ud2它是正半周包络与负半周包络的差值，对应在相当于的波形上，也就是线电压在正半周的包络。
其次从线电压的角度看，由于共阴极组中处于导通状态的晶闸管对应的最大的相电压，而共阳极组中处于导通状态的晶闸管对应的是最小的相电压，整个整流输出电压Ud为两值之差，是线电压中最大的一个，故流输出电压Ud的波形即
为线电压在正半周的包络。
下面来看晶闸管的工作情况，由于负载所接的电感值无限大，会对变化的电流具有抵抗作用，因此使得负载电流几乎为一条直线。
另外我们将波形的一个周期分为6段，每段n/3,则6个晶闸管的导通顺序依次为VT1、VT2、VT3VT4VT5VT6,且每段导通的晶闸管及输出整流电压的值如下表表1所示。
表1三相桥式整流电路电阻负载a=0时晶闸时的工作情况
时段
1
IJ
III
IV
V
VI
其阴极组中导逋的
晶闸憎
VTl
VTi
VTn
忸
Hs
VTs
共阳极殂中导通的
品闸管
VTfi
VT2
VT2
VT4
VT4
VTfi
整盃输出
电压Uri
Un-Ub
=Udb
tla_Ur
=Uhc
Uh-Ur
=UIjc
Uh-Un
=ULh
Ur-Uu
=Uca
Ur_Clt]
=Ucb
2.3三相桥式全控整流电路的工作特点
其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通，构成电流通路，
因此为保证电路启动或电流断续后能正常导通，必须对不同组别应到导通的一对晶闸管同时加触发脉冲，所以触发脉冲的宽度应大于n/3的宽脉冲。
宽脉冲触
发要求触发功率大，易使脉冲变压器饱和，所以可以采用脉冲列代替双窄脉冲；每隔n/3换相一次，换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进行，但只在同一组别中换相。
接线图中晶闸管的编号方法使每个周期内6个管子的组合导通顺序是
VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6;共阴极组T1，T3,T5的脉冲依次相差2n/3;同一相的上下两个桥臂，即VT1和VT4,VT3和VT6,VT5和VT2的脉冲相差n，给分析带来了方便。
3Matlab/Simulink软件仿真设计
3.1整流桥基本模型
如下图图3所示左侧为三相桥式电路的通用桥臂模块（UniversalBridge），其中A,B,C三个端子三相交流电源的相电压输入端子；Pulses为触发脉冲的输入端子，如果是选电力二极管，则没有此端子；+端子为整流桥的输出端子；-端子
则为整流桥的输入端子，另外+、-端子在建模时应该构成回路。
右侧为6脉冲同步触发器（Synchronized6-PulseGenerator），成整流桥可以实现交流电压到直流电压的转换，六个pulsegenerator产生整流桥的触发脉冲，且依次分给1〜6号晶闸管触发脉冲。
UniversalBridge
图3通用桥臂与6-脉冲触发器
F图为6-脉冲触发器的应用模型
图46-脉冲触发器应用模型
3.2仿真电路图设计
3.2.1选取仿真模块
根据三相桥式全控整流电路的原理，可以利用Simulink内的模块建立仿真
模型：
我们在PowerSystems下的Elements子栏下选择Ground接地3个，SriessRLCBranch1个，作为RLC负载；在SimPowerSystems下的ElectricalSources子栏中选择AC交流电源3个，一个DC直流电源作为反电动势；在SimPowerSystems下的Measurements子栏中选择CurrentMeasurement3作为电流信号的输出，VoltageMeasurements4，作为电压信号的输出；在SimPowerSystems下的PowerElectronics子栏选择UniversalBridge，即整流电路的三相桥臂；在
SimPowerSystems下的ControlBlock子栏选择Synchronized6-PulseGenerator作为控制脉冲发生器。
在Simulink栏下的CommonlyUsedBlocks栏中选择2个Constant,—个作为控制角的输入，一个作为脉冲发生器的Block输入，在选择1个Scope，作为示波器输出；仍然在Simulink栏下的CommonlyUsedBlocks栏中选择1个Mux作为响亮信号的叠加。
3.2.2连接仿真总图
图4仿真总图
将选择好的仿真模块按照三相桥式全控整流电路，依次连接起来，注意引脚处有无连接不良，错误等等。
323设置仿真参数
控制脉冲发生器的参数设置为频率50HZ,脉冲宽度10degrees，Block,为0;
对于三相交流电源，将参数设为100V/50HZ,脉冲宽度为0,相位角从左到右依次设为0度，120度，-120度等；整流桥臂的数量为3,缓冲电le5，缓冲电容inf，晶闸管内阻Ron设为le-3，晶闸管的内电感Lon设为0，正向管压降设为None；负载电容设为无穷大。
另外，仿真时间设为0.05s，仿真算法选用ode23tb或者
是ode23s。
3.3仿真结果及分析
3.3.1纯电阻负载情况
纯电阻负载情况下：
将负载R设为1欧姆，电感设为le-9亨，反电动势设为0伏，相位角a依次设为0度，30度，60度，90度，来进行仿真，有如下波形结果
当a为0度时，
id
触发脉冲
1
TT
「]i
.I・QU*测1
图5相位角a=0度时，ia&ib、id、ud、触发脉冲波形图
当a为30度时,
—
"ic
1L
I
TL1
触邮冲
图6相位角a=30度时，ia&ib、id、ud、触发脉冲波形图
当a为60度时，
LZZJ
i威止黄线为怙
1）11111
当a为90度时,
dt'1；圧我扁也匸9
图8相位角a=90度时，ia&ib、id、ud、触发脉冲波形图
从以上仿真结果可以看出，该模块的整流输出电压一个周期内脉动6次，而
且每次的脉动波形一样。
另外id的波形与ud波形一样，没有滞后或者超前，因为id=ud/rd,ud的波形随触发脉冲的相位角波形变化而变化，脉冲相位角越大，ud电压越向后推迟，
其平均值也越小，id一样，又因为一个周期内各时段的晶闸管导通情况如下表2,
ia在VT1导通时为正，波形与id一样，ia在VT4导通时为负，波形与id相同，只是方向倒了；ib在VT3导通时为正，波形与id一样，ib在VT6导通时为负，波形与id波形相同，只是方向倒了一下而已。
表2周期内晶闸管的导通情况
时段门
ip
12
112
IV，
Vp
VP
共阴槪a
中导通的
晶闸管「
VT1Q
VTW
VI新
VT詳
VT押
共阳极组中导通的晶闸菅
町訐
VT却
VT耳
VT4P
皿
整瀚出
Uanjb匸
U1-T
5-Ua*-'
LkPbQ
电压站
二UabQ
—the*-
二UbE
—Uba*-
—Uca^'
—Ucb*-1
在负载电阻情况下，各个波形都与负载电压波形一致，当相位控制角a小于
60度时，波形都是连续的；而当相位控制角a大于60度时，波形会出现不连续情况。
之所以会出现波形不连续的情况，是因为电流id不能出现负值，只要电流为零，晶闸管就会不导通而断开，所以电压不能出现负值，会导致不连续现象的出现。
当相位控制角a继续增大，直到大于120度时，负载电压电流曲线会全部消失，这种现象说明在纯负载的情况下，相位控制角的大小范围是0到120度，
我们把到的波形与电路分析的理论波形相比较，基本是没什么差别的。
Id的波形
与ud的一样。
以相位控制角a为30度为例，计算峰值电压有
ud峰^100*L732=173.2v
又由实验记录所得ud的波峰值如下图图9
图9相控角a=30度时ud的波峰值处
所以从图9可知，峰值电压为172.85左右，另外考虑到晶闸管的内阻会消耗一些电压，所以可以知道仿真结果的正确性，以及采用电路分析以得到输出
ud,id的正确性。
综合仿真结果图形与电路分析的图形相比较，可以有以下结论：
纯电阻负载情况下，当相控角a小于60度时，电压Ud为
id=ud/R
3.3.2阻感负载情况
阻感负载情况下：
将负载R设为8欧姆，电感设为0.1亨，反电动势设为0伏特，控制相位角a依次设为0度，30度，60度，90度，来进行仿真，有如下波形结果
当a为0度时，
图10相位角a=0度时，ia&ib、id、ud、触发脉冲波形图
当a为30度时,
图11相位角a=30度时，ia&ib、id、ud、触发脉冲波形图
当a为60度时,
1
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111
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11
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图12相位角a=60度时，ia&ib、id、ud、触发脉冲波形图
当a为90度时,
图13相位角a=90度时，ia&ib、id、ud、触发脉冲波形图
在阻感负载情况下，该模块的整流输出电也是一个周期内脉动6次，而且
每次的脉动波形一样。
但是由于电感具有储能作用，可以阻碍电流的突变发生，
所以电流id的波形与ud的波形不一样，电流的变化会更加平和，当控制角较小时，电流id很稳定，基本上是一条直线，且基本不变，这相当于加在负载两端的电压与稳态电压输出电流一样，但是电压变化如果相对于负载电感吸收的能量和释放的能量变化相对较大时，就不能使电流成一条直线了，此时会变成一条相对于电压变化较慢的曲线。
又因为阻感负载电流的变化滞后于电压的变化，当电压变为零时，由于电感的储能作用，使电流还是一个正值，而晶闸管的导通或断开需要电流很小或者是电流为零，所以电压变为零时，晶闸管的电流不为零，也就不会断开，从而导致负载电压ud和晶闸管的电压VT会出现负值，在仿真结果中显示倒向。
分析分析电流ia，它在VT1导通时为正，其波形与id一样，ia在VT4导通时为负，波形与id相同，只是方向倒了一下。
再来分析电流ib，它在VT3导通时为正，其波形与id一样，ib在VT6导通时为负，波形与id相同，只是方向倒了一下。
与纯负载一样，id没有尖峰脉冲电流出现，但是ia，ib在变化的时候均有很强的尖峰电流，这是因为三相桥臂增加了缓冲电路的缘故，尖峰电流被缓冲电路所吸收，所以在桥臂前的相电流能够看到很强的尖峰电流，但是桥臂后的负载电流则看不到尖峰电流。
整流输出电压如下
id-ud/R
我们以相位角a为30度时威力来计算，Ud的平均值为
Ud=2.34/1.414*100cos30=143.3V
ld=143.3/7.8=18.4V
图14相控角a=30度时id的波峰值处
又因为仿真稳定后id的波形是不变电流，维持在18.1A，与理论结果相比较，可以得出仿真结果的正确性。
差的一点是因为我们在理论计算时整流桥内阻没实际仿真时其内阻时存在的，所以实际仿真结果要比理论结果偏小一点。
即仿真结果是正确的。
所以说在阻感负载情况下，当相位控制角a小于60度时，负载电压Ud的
波形与纯电阻负载时的情况一致，不会出现负值，只不过负载电流id比较平滑，
基本成一条没有变化的直线；当相位控制角a大于60度时，负载电压出现负值
情况；当相位控制角a继续增大，等于90度时，电感L足够大，负载电压Ud的正负面积基本相等，所以其平均值近似为零。
综合分析表明，三相桥式全控整流电路的相控角a的相位移动范围是0度到90度。
另外，加入了反电动势，在反电动势不大的情况下，基本与不加反电动势出现的波形情况一样，只是值有所减小，负载电压为没加反电动势电压减去反电动势。
它还可以使得触发角a的取值范围减小。
当a=O时，输出电压Ud一周期内的波形是6个线电压的包络线。
所以输出脉动直流电压频率是电源频率的6倍，比三相半波电路高I倍，脉动减小，而且每次脉动的波形都一样，故该电路又可称为6脉动整流电路。
同理，三相半
波整流电路称为3脉动整流电路。
a>0时，Ud的波形出现缺口，随着a角的增大，缺口增大，输出电压平均值降低。
当a=2n/3时，输出电压为零，所以电
阻性负载时，a的移相范围是O-2n/3;当OCaWn/3时，电流连续，每个晶闸管导通2n/3;当n/323a=n/3是电阻性负载电流连续和断续的分界点。
333纯电阻负载与阻感负载的区别
通过以上对于纯电阻负载与阻感负载两种不同负载情况的综合分析，以及0
度、30度、60度、90度仿真得出的ia&ib、id、ud、控制脉冲波形图比较，可以得出纯电阻负载与阻感负载两种不同负载有以下区别：
纯电阻负载得到的负载电压波形与电流波形是一样的，变化情况也是一致的，
而阻感负载的负载电压波形与电流波形却是明显不一样的的，变化情况也是不相同的；纯电阻负载的电压波形没有负电压的出现，而阻感负载的电压却会出现负电压。
4三相桥式全控整流电路与半控整流电路
4.1三相桥式半控整流电路结构
它是把全控桥中共阳极组的3个晶闸管换成整流二极管，因此它具有不可控和可控两者的特性。
其显著特点是共阴极组元件必须触发才能换流；共阳极元件总是在自然换流点换流。
一周期中仍然换流6次，3次为自然换流，其余3次为
触发换流，这是与全控桥根本的区别。
改变共阴极组晶闸管的控制角a，仍可获
得0~2.34U2①的直流可调电压。
其电路结构图如下图图13所示
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