实验2.单相半波可控整流电路的仿真
一、实验目的
通过仿真实验研究单相半波可控整流电路的工作过程，不同型号的晶闸管对交流电压的大小的要求，了解仿真软件的功能，掌握电力电子电路分析方法等。
二、仿真软件
ORCAD PSPICE 9.2
三、实验步骤
（一）如图所示创建仿真电路
（二）仿真实验步骤
1、控制信号的研究
图中V1为220V, 50Hz的正弦交流电源，X17为晶闸管，V6为晶闸管的触发脉冲信号源．触发脉冲的幅度为6V（对门、阴极间而言是-6V），脉冲宽度为3ms，上升、下降时间均为0.1ms，周期等于输入电源Vl的周期(20ms)。作图时，V1取自元件库SOURCE.Slb；晶闸管S1和脉冲信号源V6分别取自元件库SOURCE.Slb；2N2575取自元
件库THYRISTR.Slb；R1取自元件库ANALOG.Slb
得到V[R1：1]的观察波形为：
观察：仿真实验波形,图中并未出现理论上应具有的“触发延迟角”。分析观察结果：可能由于触发信号设置错误（V1，V2的颠倒），导致了触发信号失效。
纠正方案：设置V1=0v；v2=6v
改正前后的波形如下图所示：
改正前：
改正后：为正确波形
2.对晶闸管击穿电压的研究
电路图如下所示：
再观察其波形如下图所示：
观察：仿真实验波形,图中出现了理论上所不应出现的反向波形。分析研究结果：可能由于电源电压过大，导致晶闸管被反向击穿。纠正方案：
方案一、降低电源电压，使其低于晶闸管的反向击穿电压。
降低电源电压后的电路图如下所示：
观察其波形如下：
方案二、替换晶闸管，使晶闸管的反向击穿电压能承受220V的交流电压。
替换合适晶闸管（2N4189）后电路图如下所示：
观察其波形如下：
经验总结：不同的晶闸管具有不同的反向击穿电压，因此在进行电力电子仿真实验时应注意电源电压与晶闸管的匹配。
3、傅立叶级数的研究
选择方案一所用的电路图观察V[R1:1]的波形傅立叶级数：
所得波形如下图所示：
0Hz——为直流分量幅度
50Hz——为基波分量幅度
100Hz——为二次谐波分量幅度
150Hz——为三次谐波分量幅度
200Hz——为四次谐波分量幅度
250Hz——为五次谐波分量幅度
300Hz——为六次谐波分量幅度
350Hz——为七次谐波分量幅度……
四、实验总结
经过多次实验摸索，在分析与比较之中，我们逐渐了解并基本掌握ORCAD PSPICE 9.2 软件的功能与操作。伴随着对电力电子技术兴趣的增加，我们对电力电子技术的知识有了亲身的体会。
