课程设计--------单相半控桥式晶闸管整流电路设计(阻感负载)

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1、课程设计说明书学院：信息与通信工程学院专业：自动化题目：单相半控桥式晶闸管整流电路设计（阻感负载）课程设计任务书1．设计目的：1）培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。2）培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。3）培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。4）提高学生课程设计报告撰写水平。2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：设计内容：1、设计一个单相半控桥式晶闸管可控整流电路（阻感负载）（无续流二极管）设计要求：1）电源电压：交流100V/50Hz；2）输出功率：500W；3）移相范围：0°～180°。

2、2、设计一个单相半控桥式晶闸管可控整流电路（阻感负载）（有续流二极管）设计要求：1）电源电压：交流100V/50Hz；2）输出功率：500W；3）移相范围：0°～180°。3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计说明书、图纸、实物样品等〕：设计工作任务及工作量的要求：1）根据课程设计题目，收集相关资料、设计主电路和触发电路；2）用Multisim等软件制作主电路和控制电路原理图；3）撰写课程设计报告——画出主电路、控制电路原理图，说明主电路的工作原理，完成元器件参数计算，元器件选型，说明控制电路的工作原理，用Multisim或EWB等软件绘出主电路典型的输出波形（比较实

3、际波形与理论波形），绘出触发信号（驱动信号）波形，说明设计过程中遇到的问题和解决问题的方法，附参考资料。课程设计任务书4．主要参考文献：1、樊立萍，王忠庆.电力电子技术.北京:北京大学出版社,20062、徐以荣，冷增祥.电力电子技术基础.南京：东南大学出版社，19993、王兆安,黄俊.电力电子技术.北京：机械工业出版社,20054、童诗白.模拟电子技术.北京:清华大学出版社,20015、阎石.数字电子技术.北京:清华大学出版社,19986、邱关源.电路.北京：高等教育出版社，19997、龚素文.电力电子技术.北京：北京理工大学出版社，20095．设计成果形式及要求：1）撰写

4、课程设计报告；2）用PROTEL或其它软件画出主电路和触发电路原理图；3）用EWB或其它软件绘出主电路典型波形，触发信号（驱动信号）波形。6．工作计划及进度：2011年1月10日~1月11日收集资料，计算所需参数并选定元器件；1月12日~1月13日完成主电路、控制电路设计；绘出波形图；1月14日~月日完成课程设计报告，下午答辩。系主任审查意见：签字：2011年1月9日一、工作原理1、单相半控桥式晶闸管可控整流电路（阻感负载）（无续流二极管） 图1-1阻感性负载（无续流二极管）的主电路假设负载电流因电感足够大而平直，当电源u2正半波，在=时触发,VT1后VT1、VT2导通，电

5、流通路为A-VT1-L-R-VT2-B,电流由电源提供；当=后，电源电压u2经零变负，但由于电感电势的作用，电流仍将继续，电感通过R-VD1-VT1回路放电。在=处，二极管VD2电流给VD1，电流iVD2及i2终止，在=～（+）区间电流由电感释放电能提供。当=（+）时触发VT2导通，由于VT2的导通才能使VT1承受反压而关断，其后的工作过程与前半周类似。由此可见，VT1触发导通后，需VT2的触发导通才能关断。因此流过晶闸管的电流在一个周期内各占一半，其换流时刻由门极触发脉冲决定；而二极管VD1、VD2的导通与关断仅由电源电压的正负半波决定，在=n(n为正整数)处换流，所以单

6、相半控桥式整流电路电感负载时各元件导通角均为1800，电源在区间内停止对负载供电。半控桥式整流电路中的整流二极管VD1、VD2本身兼有续流二极管的作用，因此电路中不需另加续流二极管。但如果在工作中出现异常，比如VT2的触发脉冲消失，则VT1由于电感续流作用将不能关断，等到下一个正半波到来时，VT1无需触发仍继续导通，结果是：一只晶闸管与两只二极管之间轮流导电，其输出电压失去控制，这种情况称之为“失控”。失控时的的输出电压相当于单相半波不可控整流时的电压波形。在失控情况下工作的晶闸管由于连续导通很容易因过载而损坏。因为半导体本身具有续流作用，半控电路只能将交流电能转变为直流电

7、能，而直流电能不能返回到交流电能中去，即能量只能单方向传递。同理，带续流二极管的全控电路能量也只能单方向传递。图1-2主电路典型的实际输出波形图1-3主电路典型的理论输出波形图1-4触发信号波形2、单相半控桥式晶闸管可控整流电路（阻感负载）（有续流二极管）为了防止这种失控现象，仍须在半控桥式电路中加上续流二极管，可以在负载侧并联一个续流二极管D3。加了续流二极管的单相桥式半控电路如图2－1所示。其输出电压波形与不加续流管时相同，原先流经桥臂元件的续流电流现都转移到续流二极管D3上。迫使晶闸管与二极管串联电路中的电流