单相全控桥式整流电路课程设计

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1、 0 目 录 1 主电路的设计 1 1.1 电路的组成及工作原理 1 1.2 元器件的选择 3 1.3 整流变压器额定参数计算 3 1.4 设计结果分析. 4 2 驱动电路的设计 6 2.1 典型全控型器件的驱动电路 6 3 电力电子器件的保护 7 3.1 过电压的产生及过电压保护. 7 3.2 过电流保护. 7 4 设计总结 9 参考文献 10 致 谢 11 附录 元器件清单 12 1 1 主电路的设计 1.1 电路的组成及工作原理 （1）电路组成：该电路为单相桥式全控整流电路，由变压器四个晶闸管 电感及电阻组成，如图 1.1（a）所示。 2）工作原理: :假设电路已经工作在稳定状态， 假设

2、 ，负载电流连续，近似为一平直的直线。 电源电压的正半周，在 = 1 t时，触发晶闸管 VT1、VT4 导通，负载上的 电压和电源电压相同。但由于电感的平波作用，电流不能突变，因此电流波 形平稳近似一条直线。 当交流电压 2 u正半周过零开始変负时，由于 L 的作用，产生感应电动势 UL,阻止电流下降，极性为下负上正，只要 UL 在数值上大于电源负电压，已 导通的 VT1、VT4 管仍受正压而继续导通，此时负载两端出现负电压。直到电 源负半周 2 wt时刻触发 VT2、VT3 管导通，VT1、VT4 才会受反压关断，负载电 流改由 VT2、VT3 导通回路供应。因此每个晶闸管始终导通 180，

3、晶闸管电 流 T i为 180底宽、高度为 Id 的矩形波，在晶闸管的触发时刻换流。变压器 二次电流 2 i为正负对称的矩形波，无直流分量。 3）主要参数关系 输出电压平均值Ud 和输出电流平均值Id （1-1） （1-2） 晶闸管的电流平均值IdT和有效值 T I （1-3） （1-4） （输出电流有效值I和变压器二次电流有效值 2 I （1-5） 晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压均为 RL cos9.0cos 22 dsin2 1 2 2 2d U U ttUU R U I d d ddT 2 1 II dT 2 1 II d III 2 2 2U 2 （a） 图 1.1 阻感性负载电

4、路（）工作波形（b） 3 1.2 元器件的选择 晶闸管的选型 该电路为大电感负载，电流波形可看作连续且平直的。 Ud=100V 时，不计控制角余量按=0 计算 由 Ud=0.9U2 得 U2= 9.0 Ud =111V 取 150V Ute =（23）Ut=（23）6U2=（23）6 150V=7351102 V （1-6） 取 Ute为 1000V 当 d =1时， 晶闸管额定电流)( AVt = 57.1 Id = 571 1 =0.64A （1-7） 考虑 2 倍裕量：)( AVd取 1.28A 1.3 整流变压器额定参数计算 在很多情况下晶闸管整流装置所要求的交流供电电压与电网往往不能一致， 同时又为了减少电网与整流装置的相互干扰，使整流主电路与电网隔离，为此需 要配置整流变压器。整流变压器根据主电路的型式、负载额定电压和额定电流， 算出整流变压