電工電子教案晶閘管單相可控整流電路

1、課程指導方案（首頁）學期課次課時班級2013機電3+2周次日期上課地點教學實施資訊示范小組討論計劃或項目實施實驗實習實訓學習情境名稱晶閘管單相可控整流電路能力目標能夠自行分析單相半波可控整流電路和單相半控橋式整流電路。知識目標1、掌握電阻性負載單相半波可控整流電路工作原理；2、掌握單相半控橋式整流電路工作原理。教學資源教材、學習資料教學方法討論法考核與評價教師評價作業(yè)教研室主任意見：簽字：日期：課程學習指導意見教師授課教案教學過程設計： 1、學習任務：晶閘管單相可控整流電路2、提出要求：（1）掌握電阻性負載單相半波可控整流電路工作原理；（2）掌握單相半控橋式整流電路工作原理。知識準備：【新課導

2、入】在生產(chǎn)實踐中，往往需要直流電源的輸出電壓可調(diào)，用晶閘管組成的可控整流電路，能把交流電變換成大小連續(xù)可調(diào)的直流電。晶閘管組成的整流電路可以在交流電壓不變的情況下，方便地改變輸出電壓的大小，即可控整流。可控整流是實現(xiàn)交流道可變直流之間的轉(zhuǎn)換。晶閘管組成的可控整流電路具有體積小、質(zhì)量輕、效率高以及控制靈敏等優(yōu)點，目前已取代直流發(fā)電機組，用作直流拖動調(diào)速裝置，廣泛用于機床、軋鋼、造紙、電解、電鍍、光電、勵磁等領域。【授課內(nèi)容】一、單相半波可控整流電路1.電路組成2.工作原理 當為正半周時：晶閘管VT承受正向電壓，若此時沒有觸發(fā)電壓，則負載= 0。 當t=時，控制極加有觸發(fā)電壓，晶閘管具備導通條件而

3、導通，正向壓降很小，。 當 <t < p 時，晶閘管保持導通，負載電壓基本上與次級電壓保持相等。教師授課教案 當t=p 時，= 0，晶閘管自行關斷。 當 p <t < 2p 時，進入負半周后，晶閘管呈反向阻斷狀態(tài)，負載電壓=0。3.波形圖在此介紹幾個術語： 控制角：在u2的每個正半周，從晶閘管承受正向電壓到加入門極觸發(fā)電壓、使晶閘管開始導通之間的電角度叫做控制角，又稱為觸發(fā)脈沖的移相角，用表示。導通角：在每個正半周內(nèi)晶閘管導通時間對應圖單相半波可控整流的電角度叫做導通角，用表示。顯然在這里+=。 移相范圍：的變化范圍稱為移相范圍。很明顯，和都是用來表示晶閘管在承受正向電

4、壓的半個周期內(nèi)的導通或阻斷范圍的。通過改變控制角或?qū)ń?，可以改變觸發(fā)脈沖的出現(xiàn)時刻，也就可以改變輸出電壓的大小，實現(xiàn)了可控整流。4. 主要參數(shù)計算輸出電壓的平均值負載電流平均值通過晶閘管的平均電流晶閘管承受的最大電壓教師授課教案5.電路特點單相半波可控整流電路只用一只晶閘管，線路簡單，調(diào)整方便，但接電阻性負載時輸出電壓脈動幅度大，且變壓器次級線圈中的直流電流將造成鐵心的直流磁化，使變壓器的效率降低，變壓器容量不能被充分利用，因而只適用于對直流電壓要求不高的小功率可控整流設備。例1：單相半波可控整流電路中，變壓器二次側(cè)電壓U2=120V，當控制角分別為0o、90o、120o、180o時，負載上

5、的平均電壓分別是多少？=180o時=120o時=90o時=0o時解：結(jié)論：改變控制角的大小可改變輸出電壓的高低，移相范圍為：0o180o二、單相半控橋式整流電路 由于單相半波可控整流電路具有上述明顯缺點，為了較好地滿足負載的要求，在一般小容量的晶閘管整流裝置中更多地采用單相橋式可控整流電路。 把單相橋式二極管整流電路的4只整流二極管換成4只晶閘管，就組成單相全控橋式整流電路。由于單相橋式全控整流電路需要4只晶閘管，成本高，另外還要求承受正向偏置電壓的2只晶閘管必須同時被觸發(fā)導通，這就對觸發(fā)電路的要求提高了，使觸發(fā)電路變得很復雜，所以一般較少采用全控整流，而多采用由兩個晶閘管和兩個二極管組成的單

6、相橋式半控整流電路。1.電路組成教師授課教案2.工作原理在電源電壓u2的正半周，a為正，b為負，V1,V4受正向電壓，根據(jù)晶閘管的導通條件，t1時刻觸發(fā)沖到來之前，兩個晶閘管均處于阻斷狀態(tài)，此時輸電壓UL=0；t1時刻由于加人觸發(fā)脈沖uG,Vl被觸導通，電流回路為：a-Vl-RL-V4-b,此時，V2.V3因承受反壓而關斷，忽略導通管壓降的情況，輸出電壓UL=u2。V2承受的電壓為uV2-u2。當u2接近零時，V1因正向電流小于維持電流而關斷。 u2的負半周，a為負，b為正，V2和V3承受正向壓。t2時刻觸發(fā)脈沖到來之前，兩個晶閘管均處阻斷狀態(tài)，輸出電壓UL=0。t2時刻隨著觸發(fā)脈沖加人，V2觸發(fā)導通，電流回路為：b-V2-RL-V3-a，此時V1和V4因承受反壓而關斷，忽略導通管降，輸出電壓UL=-u2,uvlu2。如此循環(huán)下去。波形圖為：3.主要參數(shù)計算輸出電壓的平均值負載電流平均值通過晶閘管的平均電流晶閘管承受的最大電壓教師授課教案4. 電路特點優(yōu)點：輸出電壓脈動小，設備利用率高缺點：元件多例2 一單相