电力电子课设 单相桥式

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1、学号09750130（电力电子技术课程设计）设计说明书单相桥式半控整流电路设计与仿真（α=30°）起止日期：年月日至年月日学生姓名张雅容班级09电气1班成绩指导教师(签字)控制与机械学院2012年6月15日2目录一．绪论31.1课程设计目的31.2设计任务31.3设计意义3二．设计内容32.1电路概述32.1.1电路结构32.1.2电阻性负载42.1.3阻感性负载52.2单相桥式半控整流电路的工作原理5三．元件的选择63.1晶闸管63.1.1晶闸管的结构和工作原理63.1.2晶闸管的选择73.2电力二极管83.3触发电路9四．仿真分析9五．总结10

2、六．参考文献11211摘要：设计单相桥式半控整流电路的电力电子电路并选取合适的器件参数，使用MATLAB进行建模与仿真，分析波形曲线。包括电路应用概述，参数选取，模型建立和电路仿真四部分。关键字：单相桥式半控整流一，绪论1.1课程设计目的合理运用所学知识，进行电力电子电路和系统设计的能力，理解和掌握常用的电力电子电路及系统的主电路、控制电路和保护电路的设计方法，掌握元器件的选择计算方法。1.2设计任务设计指定题目的电力电子电路并选取合适的器件参数，使用MATLAB进行建模与仿真，分析波形曲线。包括电路应用概述，参数选取，模型建立和电路仿真四部分。要

3、求论述清楚、简练、通顺，插图清晰整洁，使用matlab进行建模与仿真，并上交mdl文件。1.3设计意义电力电子技术无论对改造传统工业（电力、机械、矿冶、交通、化工、轻纺等），还是对新建高技术产业（航天、激光、通信、机器人等）和高效利用能源均至关重要。我国目前仍旧是一个发展中的国家，尚处于前工业化阶段，传统产业仍然是我国国民经济的主力军，因此在近期或在较长一段时期内，传统产业的改造和发展将在很大程度上决定着我国经济的发展。而电力、机械、冶金、石油、化工、交通运输是传统产业的重要支柱，这些产业技术水平的高低直接关系到我国工业基础的强弱。毫无疑问，电力电

4、子技术是提高这些产业技术水平的重要手段，它是对我国传统产业实现技术改造、建立自动化工业体系的关键应用技术。下面就电力电子技术在国民经济各部门的应用进行简要讨论。概括起来说，电力电子技术主要应用于电机调速传动、工业供电电源、电力输配电和照明四大方面。自20世纪50年代末开始，电力电子技术在应用需求的推动下迅速发展成一门崭新的技术。可以预见，在21世纪，电力电子技术在现代化社会的建设中的应用将起着重要作用并得到飞跃性的发展。中国是能耗大国，能源利用率很低，而能源储备不足，直流电是一种能够储备的能源，它不仅用于一般工业，也广泛用于交通运输、电力系统、通信

5、系统、计算机系统、新能源系统等，在照明、空调等家用电器及其他领域中也有着广泛应用。二，设计内容2.1电路概述2.1.1电路结构单相全控桥中，每个导电回路中有2个晶闸管，1个晶闸管可以用二极管代替，从而简化整个电路。如此即成为单相桥式半控整流电路（先不考虑VDR）。2.1.2电阻性负载晶闸管在a时触发导通，当电源电压过零变负时，电流降到零，晶闸管关断。控制角0<α<=π，导通角0<θ<=π输出电压平均值为：11电流平均值Id为：元件承受的最大正反向电压是:流过元件的平均电流为：Id/2pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,42

6、.1.3阻感性负载单相半控桥式整流电路在电感性负载时也采用加接续流二极管的措施。有了续流二极管，当电源电压降到零时，负载电流流经续流二极管，晶闸管因电流为零而关断，不会出现失控现象。若晶闸管的导通角为q，则每周期续流二极管导通时间为2π-2q，因此，输出电压平均值为：流过每只晶闸管的平均电流和流过续流二极管的平均电流分别为：元件承受的最大正反向电压是:112.2单相桥式半控整流电路的工作原理在单向桥式半控整流电路中，VT1和VD4组成一对桥臂，VD2和VT3组成另一对桥臂。在u正半周（即a点电位高于b点电位），若4个管子均不导通，负载电流id为零，

7、ud也为零，VT1、VD4串联承受电压u，设VT1和VD4的漏电阻相等，则各承受u的一半。若在触发角处给VT1加触发脉冲，VT1和VD4即导通，电流从电源a端经VT1、R、VD4流回电源b端。当u过零时，流经晶闸管的电流也降到零，VT1和VD4关断。在u负半周，仍在触发延迟角处触发VD2和VT3，VD2和VT3导通，电流从电源b端流出，经VT3、R、VD2流回电源a端。到u过零时，电流又降为零，VD2和VT3关断。此后又是VT1和VD4导通，如此循环地工作下去。晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为U和U。11由于在交流电源的正负半周都有整流输出

8、电流流过负载，故该电路为全波整流。在u一个周期内，整流电压波形脉动2次，脉动次数多于半波整流电路，该电路属于双脉波整流电路