单相半控桥式晶闸管整流电路的设计课程设计

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1、课程设计任务书课程设计任务书 学生姓名：学生姓名： 专业班级：专业班级： 指导教师：指导教师： 工作单位：工作单位： 题题 目目: : 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：初始条件： 1、电源电压：交流 100V/50Hz 2、输出功率：500W 3、移相范围 0180 要求完成的主要任务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

2、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：时间安排：2012.12.242012.12.24- -12.2912.29 指导教师签名：指导教师签名： 年年 月月 日日 系主任（系主任（或责任教师）签名：或责任教师）签名： 年年 月月 日日 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

3、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极管 R VD，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180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 d u成为正弦半波， 即半周期 d u为正弦，另外半周期 d u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 R VD时，续流过程由 R VD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，

4、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。 关键词关键词：单相 半控 续流二极管 目录 1 系统总体设计 . 4 2 主电路设计 5 2.1 主电路结构及其工作原理 . 5 2.2 参数计算 . 6 3 元器件选择 6 4 控制电路设计 8 4.1 同步电路 . 9 4.2 锯齿波形成电路 10 4.3 移相控制电路 10 4.4 脉冲形成电路 11 5 波形仿真 12 6 心得体会. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 7 参考文献. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 1

5、 1 系统总体设计系统总体设计 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，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。 图 1 系统原理框图 单相半控桥

6、式整流 主电路 交 流 输 入 输出符 合要求 的电压 控制电路 2 2 主电路设计主电路设计 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 2 u 正半周，触发角处给晶闸管 VT1 加触发脉冲， 2 u经 VT1 和 VD4 向负载供电。 2 u 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0 d u。在 2 u负半周触发角时刻触发 VT3，VT3 导通， 则向 VT1 加反压使其关断， 2