单相半控桥式晶闸管整流-----课程设计.doc

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1、.课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目:单相半控桥式晶闸管整流电路的设计（带续流二极管）（阻感负载）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

2、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Word资料.摘要单向桥式半控整流电路实际上是由单相桥式全控电路简化而来的。在单相桥式全控整流电路中，每一个导电回路中有两个晶闸管，即用两个晶闸管同时导通以控制导电的回路。但实际上为了对每个导电回路进行控制，只需要一个晶闸管就行了，另一个晶闸管可以用二级管代替，从而得到单向半控桥式整流电路。除了用二极管代替晶闸管以外，该电路在实际应用中需加设续流二

3、极管，以避免可能发生的失控现象。实际运行中，若无续流二极管，则当突然增大至或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使成为正弦半波，即半周期为正弦，另外半周期为零，其平均值保持恒定，相当于单相半波不可控整流电路时的波形，称为失控。有续流二极管时，续流过程由完成，在续流阶段晶闸管关断，这就避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。总的来说，单相桥式半控整流电路具有电路简单、调整方便、使用元件少等优点，而且不会导致失控显现，续流期间导电回路中只有一个管压降，少了一个管压降，有利于降低损耗。关键词：单相半控续流二极管W

4、ord资料.目录1系统总体设计12主电路设计22.1主电路结构及其工作原理22.2参数计算33元器件选择34控制电路设计54.1同步电路54.2锯齿波形成电路64.3移相控制电路74.4脉冲形成电路85波形仿真86心得体会167参考文献17Word资料.1系统总体设计电力电子器件在实际应用中，一般是由控制电路、驱动电路和以电力电子器件作为核心的主电路组成一个系统。由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断，来完成整个系统的功能。，广义上人们往往将主电路以外的电路都归为控制电路，

5、从而粗略的说，电力电子系统是由主电路和控制电路组成的。另外，主电路中的电压和电流一般都比较大，而控制电路的元器件只能承受较小的电压和电流。在单相半控桥式晶闸管整流电路中，系统由主电路和控制电路组成。系统原理框图如图1所示。单相半控桥式整流主电路交流输入输出符合要求的电压控制电路图1系统原理框图Word资料.2主电路设计2.1主电路结构及其工作原理单相半控桥式整流电路带阻感负载且有续流二极管的主电路图如图2所示：图2单相半控桥式整流主电路图对于带阻感负载的单相桥式半控整流电路而言，当负载中电感很大时，在正半周，触发角处给晶闸管VT1加触发脉冲，经V

6、T1和VD4向负载供电。过零变负时，因电感作用使电流连续，VT1继续导通但因VT1端电位高于VD2端电位，使得电流从VD4转移至VD2，VD4关断，电流不再流经交流源，而是由VT1和VD2续流，在此阶段。在负半周触发角时刻触发VT3，VT3导通，则向VT1加反压使其关断，经VT3和VD2向负载供电。过零变正时，VD4导通，VD2关断。VT3和VD4续流，为0，此后重复以上过程。有续流二极管时，续流过程由Word资料.完成，在续流阶段晶闸管关断，这就避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。同时，续流期间导电回路中只有一个管压降，少了一个管压降

7、，有利于降低损耗。2.2参数计算在单相桥式半控整流电路中：输出电压平均值：式中，表示交流输入电压有效值，表示晶闸管触发角。输出电流平均值：流过晶闸管电流有效值：计算负载R值：当为时，输出电压:由可得：3元器件选择由于单相桥式半控整流电路主要电力电子器件是晶闸管，所以选取元器件时主要考虑晶闸管的参数及选取原则。晶闸管的主要参数如下：（1）电压定额①断态重复峰值电压Word资料.断态重复峰值电压是在门极断路而结温为额定值时，允许重复加在器件上的正向峰值电压（见图3）。国标规定重复频率为50Hz，每次持续时间不超过10ms。规定断态重复峰值电压为断态不

8、重复峰值电压（即断态最大瞬时电压）的90%。断态不重复峰值电压应低于正向转折电压。②反向重复峰值电压反向重复峰值电压是在门极断路而结温为