谢朋飞课程设计

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1、皖西学院电力电子技术课程设计题目：单相半控桥式整流电路院（系）:机电学院专业班级：电气工程及其自动化姓名（学号）：谢朋飞2012011040班级：电气一班指导老师：吴学娟起止时间：2014.12.21-2014.12.28目录一、工作原理1.1单札I半控桥式晶闸管可控整流电路（阻感负载）1.2驱动电路的设计二、基本电量计算2.1通过变压器副边绕组的电流有效值I22.2流过晶闸管和整流管的电流平均值和有效值三、参数计算3.1单相半控桥式晶闸管可控整流电路（阻感负载）四、仿真电路及仿真结果4.1阻感负载仿真电路图4.2阻感负载仿真结果波形图五、小结六、课程设计

2、心得一、工作原理单相半控桥式晶闸管可控整流电路（阻感负载）/YYYZKgZKg假设负载中电感很人，电流因电感人而平直，当电源u2正半波,在3t=Q吋触发,VT1后VT1、VD4导通，电流通路为a-VT1-L-R-VD4・B,电流由电源提供；当st=n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・VD仁VT1回路放电。在魚=n处，二极管VD2屯流给VD1,屯流iVD2及i2终止，在3t=n〜（n+Q）区间电流由电感释放Hi能提供。当3t=（n+ci）吋触发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

3、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3t=nn（n为正整数）处换流，所以单相半控桥式整流电路电感负载时各元件导通角均为180,电源在Q区间内停止对负载供电。半控桥式整流屯路屮的整流二极管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。但如果在工作中岀现异常,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

4、是：一只晶闸管与两只二极管之间轮流导电，其输岀电压失去控制，这种情况称Z为“失控”O失控时的的输出电压相当于单和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。因为半导体木身具有续流作用，半控电路只能将交流电能转变为直流电能，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。1.2驱动电路的设计晶闸管门极触发信号由触发电路提供，由于晶闸管电路种类很多，如整流、逆变、交流调压、变频等；所带负载的性质也不相同，如电阻性负载、电阻一电感性负载、反电势负载等。尽管不同情况对

5、触发电路的要求也不同，但是其基本的要求却是相同的，具体如下(a)触发信号应有足够的功率这些指标在产品样本中均已标明，由于晶闸管元件门极参数分散性大，且触发电压、电流受温度影响会发生变化。例如元件温度为1000C时触发电流、电压值比在室温时低2—3倍；元件温度为-400C吋触发电流、电压值比在室温吋高2—3倍；为了使元件在各种工作条件下都能可靠的触发，可参考元件出厂的实验数据或产品目录，设计触发电路的输出电压、电流值，并留有一定的裕量。一般可取两倍左右的触发电流裕量，而触发电压按触发电流的大小来决定，但是应注意不要超过晶闸管门极允许的峰值功率和平均功率极限值

6、。（b）触发脉冲信号应有一定的宽度普通晶闸管的导通时间一般为6us,故触发脉冲的宽度至少应有6us以上，对于电感性负载，由于电感会抑制屯流的上升，触发脉冲的宽度应该更大些，通常为0.5ms—1ms,否则在脉冲终止时主电路电流还未上升到晶闸管的擎住电流吋，此吋将使晶闸管无法导通而重新恢复关断状态。单结晶体管原理单结晶体管（简称UJT）又称基极二极管，它是一种只有PN结和两个电阻接触电极的半导体器件，它的基片为条状的高阻N型硅片，两端分别用欧姆接触引出两个基极b1和b2。在硅片中间略偏b2一侧用合金法制作一个P区作为发射极e。其符号和等效电如下图所示B)电路典

7、型的单结晶体管的符号和等效电路图从图可以看出，两基极b1和b2Z间的电阻称为基极电阻。Rbb=rb1+rb2式屮：Rb1——第一基极与发射结Z间的电阻，其数值随发射极电流ie而变化，rb2为第二基极与发射结之间的电阻，其数值与ie无关；发射结是PN结，与二极管等效。若在两面三刀基极b2,b1间加上正电压Vbb,贝ijA点电压为：VA=[rb1/(rb1+rb2)]vbb=(rb1/rbb)vbb=nVbb式中：n——称为分压比，其值一般在0.3-0.85Z间，如果发射极电压VE由零逐渐增加，就可测得单结晶休管的伏安特性，见图单结晶体管的伏安特性图1-4单结

8、晶体管的伏安特性(1)当Ve(nVbb时，发射结处于反向偏置，管子