电力电子单相桥式整流电路课程设计

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1、 目录 第 1 章 绪论 . 3 1.1 电力电子技术概况 3 1.2 本文设计内容 . 3 第 2 章 总体设计方案 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 2.1 方案的选择 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.2 主电路的设计 错误错误!未定义书签。未定义书签。 （1）电阻性负载 7 （2）电感性负载 9 （3）带反电动势负载 10 第 3 章 触发器的选择与设计 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3.1 晶闸管的触发电路 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.2 锯齿波的触发电路12 3.3 集成化晶闸管移相触发电路.14 第 4 章 保护电路的设计 . 16 4.1 过电

2、压保护 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 4.2 过电流保护 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第 5 章 元器件参数计算选取与总电路图 . 19 5.1 整流电路参数计算19 5. 2 元件型号选择 21 （1）变压器 T 的变比21 （2）晶闸管的选取21 （3）快速熔断器的选择 24 （4）压敏电阻的选择 . 1 （5）并联于晶闸管两端的 RC.25 （6）电感 L的作用 .25 5.3 电路总接线图 .26 第 6 章 课程设计总结 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 参考文献 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3 第 1 章 绪论 1.1 电力电子技术概况 电力电子

3、学,又称功率电子学(Power Electronics)。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,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

4、目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。 但是晶杂 管相控整流电路中随着触发角的增大，电流中谐波分量相应增大， 因此功率因素很低。把逆变电路中的 SPWM 控制技术用于整流电路， 就构成了 PWM 整流电路。通过对 PWM 整流电路的适当控制，可以使其 输入电流非常接近正弦波， 且和输入电压同相位， 功率因素近似为 1。 这种整流电路称为高功率因素整流器，它具有广泛的应用前景 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

5、好这门课就必须做好实验和课程 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， 而锯齿波移相触发三相晶闸管全控整流电路又有利于夯实基础， 故我 们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。 1.2 本文设计内容 设计任务和要求： 4 （1） 、设计任务： 1、进行设计方案的比较，并选定设计方案； 2、完成单元电路的设计和主要元器件说明； 3、完成主电路的原理分析,各主要元器件的选择； 4、驱动电路的设计,保护电路的设计； （2） 、设计要求： 单相桥式相控整流的设计要求为： 负载为感性负载,L=700mH,R=500 欧姆. （3） 、技术

6、要求: 1、电网供电电压为单相 220V； 2、电网电压波动为 5%-10%； 3、输出电压为 0100V. 第二章 总体设计方案 2.1、 方案的选择 我们知道，单相整流器的电路形式是各种各样的，整流的结构也 是比较多的。因此在做设计之前我们主要考虑了以下几种方案： 方案 1：单相桥式半控整流电路 电路简图如下： 图 1.4 5 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 电路简图如下： 图 1.5 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