正文描述:《课程设计(论文)-单相桥式可控整流电路设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第1章方案的选择1.1主要元器件说明1.1.1晶闸管的选取:①额定电压UTn晶闸管的额定电压UTn≥(2~3)UTM(1.1)UTM:工作电路中加在管子上的最大瞬时电压晶闸管承受最大电压为考虑到2~3倍裕量,取80V.②额定电流IT(AV)Ⅰ、所选晶闸管电流有效值ITn大于元件在电路中可能流过的最大电流有效值。Ⅱ、选择时考虑(1.5~2)倍的安全余量。即ITn=1.57,IT(AV)=(1.5~2)ITMIT(AV)≥(1.5~2)(1.2)因为,则晶闸管的额定电流为=9A(输出电流的有效值为最小值,所以该额定电流也为最小值)考虑到1.5~2倍裕
2、量,取18A.即晶闸管的额定电流至少应大于18A.1.1.2变压器的选取根据参数计算可知:变压器应选变比为10。1.2整流电路方案1:单相桥式半控整流电路图1.1单相桥式半控整流电路-13-对每个导电回路进行控制,相对于全控桥而言少了一个控制器件,用二极管代替,有利于降低损耗!如果不加续流二极管,当α突然增大至180°或出发脉冲丢失时,由于电感储能不经变压器二次绕组释放,只是消耗在负载电阻上,会发生一个晶闸管导通而两个二极管轮流导通的情况,这使ud成为正弦半波,即半周期ud为正弦,另外半周期为ud为零,其平均值保持稳定,相当于单相半波不可控整流电
3、路时的波形,即为失控。所以必须加续流二极管,以免发生失控现象。方案2:单相桥式全控整流电路图1.2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。综上所述,针对他们的优缺点,我们采用方案2,即单相桥式全控整流电路。-13-第2章辅助电路的设计2.1驱动电路的设计2.1.1触发电路晶闸管触发主要有移相触发、过零触发和脉冲列调制触发等。触发电路
4、对其产生的触发脉冲要求:①触发信号可为直流、交流或脉冲电压。②触发信号应有足够的功率(触发电压和触发电流)。③触发脉冲应有一定的宽度,脉冲的前沿尽可能陡,以使元件在触发导通后,阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。④触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步,脉冲移相范围必须满足电路要求。1)单结晶体管触发电路由单结晶体管构成的触发电路具有简单、可靠、抗干扰能力强、温度补偿性能好,脉冲前沿徒等优点,在容量小的晶闸管装置中得到了广泛应用。他由自激震荡、同步电源、移相、脉冲形成等部分组成,电路图如图2.1(a)所示。2)单结晶体管自激震荡电路利用单结晶体
5、管的负阻特性与RC电路的充放电可组成自激振荡电路,产生频率可变的脉冲。从图2.1(a)可知,经D1-D2整流后的直流电源UZ一路径R2、R1加在单结晶体管两个基极b1、b2之间,另一路通过Re对电容C充电,发射极电压ue=uc按指数规律上升。Uc刚冲点到大于峰点转折电压Up的瞬间,管子e-b1间的电阻突然变小,开始导通。电容C开始通过管子e-b1迅速向R1放电,由于放电回路电阻很小,故放电时间很短。随着电容C放电,电压Ue小于一定值,管子BT又由导通转入截止,然后电源又重新对电容C充电,上述过程不断重复。在电容上形成锯齿波震荡电压,在R1上得到一
6、系列前沿很陡的触发尖脉冲us,如图2.1(b)所示,-13-图2.1单结晶体管触发电路及波形其震荡频率为f=1/T=1/ReCLn(1/1-η)式中η=0.3~0.9是单结晶体管的分压比。即调节Re,可调节振荡频率2.1.2同步电源步电压又变压器TB获得,而同步变压器与主电路接至同一电源,故同步电压于主电压同相位、同频率。同步电压经桥式整流、稳压管DZ削波为梯形波uDZ,而削波后的最大值UZ既是同步信号,又是触发电路电源.当UDZ过零时,电容C经e-b1、R1迅速放电到零电压.这就是说,每半周开始,电容C都从零开始充电,进而保证每周期触发电路送出
7、第一个脉冲距离过零的时刻(即控制角α)一致,实现同步.2.1.4移相控制当Re增大时,单结晶体管发射极充电到峰点电压Up的时间增大,第一个脉冲出现的时刻推迟,即控制角α增大,实现了移相。2.1.5脉冲输出触发脉冲ug由R1-13-直接取出,这种方法简单、经济,但触发电路与主电路有直接的电联系,不安全。对于晶闸管串联接法的全控桥电路无法工作。所以一般采用脉冲变压器输出。第3章主体电路的设计3.1主电路原理及说明当负载由电阻和电感组成时称为阻感性负载。例如各种电机的励磁绕组,整流输出端接有平波电抗器的负载等等。单相桥式整流电路带阻感性负载的电路如图5
8、.1所示。由于电感储能,而且储能不能突变因此电感中的电流不能突变,即电感具有阻碍电流变化的作用。当流过电感中的电流变化时,在电感两端将产
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