《电力电子技术》课程设计-单相双半波晶闸管整流电路设计(纯电阻负载

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1、学号：0121011360301课程设计题目单相双半波晶闸管整流电路的设计（纯电阻负载）学院自动化学院专业自动化班级自动化1003班姓名指导教师2012年12月29日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：自动化学院题目:：单相双半波晶闸管整流电路的设计（纯电阻负载）初始条件:1、电源电压：交流100V/50Hz2、输出功率：500W3、移相范围0º~180º要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、根据课程设计题目，收集相关资料、设计主电路、控制电路；2、用MATLAB/Simulink对设计的

2、电路进行仿真；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、选择元器件参数，说明控制电路的工作原理、绘出主电路典型波形，绘出触发信号（驱动信号）波形，并给出仿真波形，说明仿真过程中遇到的问题和解决问题的方法，附参考资料；5、通过答辩。时间安排：2012.12.24-12.29指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要11整流电路供电方案的选择21.1单相桥式全控整流电路21.2单相双半波可控整流电路22单相双半波晶闸管整流电路主电路设计32.1总电路的原理框图32.2晶闸管工作原理32.3变压器参数计算52

3、.3.1变压器二次侧电压的计算52.3.2变压器一、二次侧电流的计算52.3.3变压器容量的计算52.3.4变压器型号的选择53电路设计63.1主电路原理图63.3保护电路原理图及工作原理83.3.1过电流保护83.3.2过电压保护83.4总电路原理图94电路元件的选择104.1整流元件的选择104.1.1整流元件中电压、电流最大值的计算104.1.2整流元件型号的选择104.2保护元件的选择114.2.1变压器二次侧熔断器的选择114.3相控触发芯片的选择115波形绘制与仿真125.1理论波形的绘制125.2MATLAB仿真13心得及体会16参考文献

4、17本科生课程设计成绩评定表18武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书摘要电力电子学,又称功率电子学(PowerElectronics)。它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。随着科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源

5、,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。在电能的生产和传输上，目前是以交流电为主。电力网供给用户的是交流电，而在许多场合，例如电解、蓄电池的充电、直流电动机等，需要用直流电。要得到直流电，除了直流发电机外，最普遍应用的是利用各种半导体元件产生直流电。这个方法中，整流是最基础的一步。整流，即利用具有单向导电特性的器件，把方向和大小交变的电流变换为直流电。整流的基础是整流电路。由于电力电子技术是将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域，利用半导体电力开关器

6、件组成各种电力变换电路实现电能和变换和控制，而构成的一门完整的学科。故其学习方法与电子技术和控制技术有很多相似之处，因此要学好这门课就必须做好课程设计，因而我们进行了此次课程设计。又因为整流电路应用非常广泛，而单相全控桥式晶闸管整流电路又有利于夯实基础，故我们将单结晶体管触发的单相晶闸管全控整流电路这一课题作为这一课程的课程设计的课题。关键词：电力电子技术控制整流18武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书1整流电路供电方案的选择1.1单相桥式全控整流电路此电路对每个导电回路进行控制，无须用续流二极管，也不会失控现象，负载形式多样，整流效果好，波形平

7、稳，应用广泛。变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，平均值为零，即直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器的利用率也高。并且单相桥式全控整流电路具有输出电流脉动小，功率因素高的特点。但是，电路中需要四只晶闸管，且触发电路要分时触发一对晶闸管，电路复杂，两两晶闸管导通的时间差用分立元件电路难以控制。图1单相桥式全控整流电路图1.2单相双半波可控整流电路单相双半波可控整流电路又称单相全波可控整流电路。此电路变压器是带中心抽头的，在u2正半周T1工作，变压器二次绕组上半部分流过电流。u2负半周，VT2工作，变压器二次绕组下半部分流过反方

8、向的电流。单相全波可控整流电路的Ud波形与单相全控桥的一样，交流输入端电流波形一样，变压器也不