單相雙半波晶閘管整流電路設(shè)計(純電阻負(fù)載)

1、一、設(shè)計課題目單相雙半波晶閘管整流電路設(shè)計（純電阻負(fù)載）二、設(shè)計要求1、單相雙半波晶閘管整流電路的設(shè)計要求為：負(fù)載為阻性負(fù)載.2、技術(shù)要求:100V/50Hz；(1) 電網(wǎng)供電電壓：交流(2) 輸出功率：500W；(3) 移相范圍：0180；在整個設(shè)計中要注意培養(yǎng)靈活運用所學(xué)的電力電子技術(shù)知識和創(chuàng)造性的思維方式以及創(chuàng)造能力 要求具體電路方案的選擇必須有論證說明，要說明其有哪整個系統(tǒng)的設(shè)計，必須在檢索、閱讀 及分析研究大量的相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，經(jīng) 課程設(shè)計中要不斷提出問題，并給出這些問題的解決方法和自己的研究體會。師的指導(dǎo)下，獨力完成所設(shè)計的系統(tǒng)主電路、控制電路等詳細(xì)的設(shè)計（包括計保護電路的選擇，

2、主電路的分析說明，主電路元器件的計算和選型，以及控制電路設(shè)計。 報告最后給出所設(shè)計的主電路和控制電路標(biāo)準(zhǔn)電路圖。前 述電力電子學(xué),又稱功率電子學(xué)(Power 個新興工程技術(shù)學(xué)科。隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展,人們對電路的要求也越來越高 ,由于在生產(chǎn)實際中需要大小可調(diào)的直流電源,而相控整流電路結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、性能穩(wěn)定 ,利用它可以方便地得到大中、小各種容量的直流電能,是目前獲得直流電能的主要方法,得到了廣泛應(yīng)用。在電能的生產(chǎn)和傳輸上，目前是以交流電為主。電力網(wǎng)供給用戶的是交流電，而在許多場合，例如電解、蓄電池的充電、直流電動機 uu在2Ud23 4100/ 50Hz -180 R=1.25 U d

3、 =25V3變壓器一 、二次側(cè)電流的計算P=IdR Id=20AU1/Ud=100/25 N1/N2=4/1I =I /4=5 A1dN1:N2=4：1 ;由于單相雙半波整流帶阻性負(fù)載主電路主要元件是晶閘管，所以選取元件時主要考慮晶閘管的參數(shù)及其選取原則。5斷態(tài)重復(fù)峰值電壓U峰值電壓。U反向峰值電壓。U U通常取 和 中較小的，再取靠近標(biāo)準(zhǔn)的電壓等級作為晶閘管型的額定電壓。在選用管子時，額定電壓要留有一定裕量，應(yīng)為正常工作時晶閘管所承受峰值電壓的倍，以保證電路的工作安全。U minU ,U晶閘管的額定電壓NVTDRMRRMUU22UNVT：工作電路中加在管子上的最大瞬時電壓U =(2-3)2

4、U22通過晶閘管的電流的平均值I額定電流II =I/2=10AdIm=I =31.4A（2）整流元件型號的選擇晶閘管的選擇原則：I所選晶閘管電流有效值 大于元件在電路中可能流過的最大電流有效值。VTI INVTVTI =20ANVT則晶閘管的額定電流為I =20A.NVT在本次設(shè)計中選用2個KP20-2的晶閘管.62圖4.0 過流、7觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定的寬度，脈沖的前沿盡可能陡，以使元件在觸發(fā)導(dǎo)通后，陽極電流能迅速上升超過掣住電流而維持導(dǎo)通。（2）相控觸發(fā)芯片的選擇8 輸功 能空空入較容制出1 23456 789 （1） 晶閘管工作原理圖 6.0 晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和等效電路一個 PNPN 四層結(jié)

5、構(gòu)的兩端器件，可以看成電流放大系數(shù)分別為 和 的12PN P 和N P N 晶體管，其中J 結(jié)為共用集電結(jié)。當(dāng)器件加正向電壓時。正偏1 211222J 結(jié)注入空穴經(jīng)過N 區(qū)的輸運，到達集電極結(jié)（J ）空穴電流為 I ；而正偏112322K22向，通過J 結(jié)的電流還包括自身的反向飽和電流I 。CO29圖 6.1 晶閘管的伏安特性曲線當(dāng)晶閘管V 加正向電壓時， J 和J 正偏，J 反偏，外加電壓幾乎全部降13222過陽極電流I V 增大超過V 以后，ATV 及其所對應(yīng)的I 稱之為正向轉(zhuǎn)折電壓和轉(zhuǎn)折電流。當(dāng)晶閘管處于斷態(tài)（V V ）時，如果使得門極相對于陰極為正，給門極通以電流I ，那么晶閘管將在較

6、低的電壓下轉(zhuǎn)折導(dǎo)通。轉(zhuǎn)折電壓V 以及轉(zhuǎn)G電流I 都是I 的函數(shù)，I 越大，V 越小。如圖 3 所示，晶閘管一旦導(dǎo)通后，GG即使去除門極信號，器件仍然然導(dǎo)通。當(dāng)晶閘管的陽極相對于陰極為負(fù)，只要V V ，I 很小，且與I 基本無AG關(guān)。但反向電壓很大時（V V （2）總電路的原理框圖系統(tǒng)原理方框圖如圖所示：(5)繪制輸出波形(即Ud ,id 波形)電子該課程產(chǎn)生了濃厚的興趣。關(guān)器件和觸發(fā)電路選擇的好，對整流電路的性能指標(biāo)影響很大。在這次課程設(shè)計過程中，碰到的難題就是對晶閘管的相關(guān)參數(shù)的計算，因為充。為以后深入的學(xué)習(xí)自動化專業(yè)做鋪墊。通過這次課程設(shè)計我對于文檔的編排格式、原理圖波有了一定的了解，這復(fù)習(xí)一遍電力電子技術(shù)這門課程，把以前一些沒弄懂的問題