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1、单相双半波晶闸管整流电路（阻感性负载） 目录摘要.21、单相双半波晶闸管整流电路供电方案的选择.3 1.1设计内容及要求. .31.2单相桥式全控整流电路. .31.3单相双半波可控整流电路. 41.4变压器相关参数的设置. 52、单相双半波晶闸管整流电路主电路设计. 52.1晶闸管的介绍. 52.1.1晶闸管的结构. 52.1.2晶闸管的工作原理. .52.1.3晶闸管的伏安特性. 72.2总电路的设计. 82.2.1 总电路的原理框图.82.2.2 主电路原理图.92.3 相控触发电路设计.11 2.3.1 相控触发电路工作原理.112.3.2相控触发芯片的选择. 112.4 保护电路设计
2、.123、电路参数及元件选择. .133.1主电路电路参数计算. 133.2电路元件的选择. 143.2.1整流元件的选择. 143.2.2保护元件的选择. 154、MATLAB仿真.154.1 MATLAB软件介绍. .154.2系统建模及电路仿真. 164.2.1仿真参数设置. 164.2.2仿真. 184.3系统仿真结果及分析. 215、心得体会.216、参考文献.22 摘要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,是目前获得直流电能的主要方法,得
3、到了广泛应用。在电能的生产和传输上，目前是以交流电为主。电力网供给用户的是交流电，而在许多场合，例如电解、蓄电池的充电、直流电动机等，需要用直流电。要得到直流电，除了直流发电机外，最普遍应用的是利用各种半导体元件产生直流电。这个方法中，整流是最基础的一步。整流，即利用具有单向导电特性的器件，把方向和大小交变的电流变换为直流电。整流的基础是整流电路。关键词：整流电路，相控方式 AbstractWith the increasing development of science and technology, people more and more is also high to the req
4、uirement of the circuit, because in the actual production need size adjustable dc power supply, and phased rectifier circuit structure is simple, convenient control, stable performance, it can be used to easily can get large and medium-sized, small capacity of the dc, is the main method for direct c
5、urrent (dc) can, has been widely applied. On the electricity production and transmission, at present mainly based on alternating current (ac). Mains supply users is alternating current (ac), and on many occasions, such as electrolysis, storage battery charging, dc motor, etc., need to use direct cur
6、rent (dc). To get a direct current (dc), in addition to the direct current generator, the most common application is to use a variety of semiconductor devices produce direct current (dc). This method, the rectifier is the most basic step. Rectifier, it is using device with one-way conductive propert
7、ies, convert direction and size of the alternating current to direct current (dc). Rectifier is the basis of the rectifier circuit. Key words: rectifier circuit, phased approach 1、 单相双半波晶闸管整流电路供电方案的选择1.1设计内容及要求一、课题内容：单相双半波晶闸管整流电路的设计（阻感性负载）设计技术要求：（1）电源电压：交流100V/50Hz（2）输出功率：500W；（3）移相范围：090度。二、课题要求：(1
8、）阅读相关资料，设计主电路和控制电路，用相关软件绘制的主电路和控制电路的原理图。(2）搭建计算机仿真模型。(3）进行仿真实验。(4）整理设计文件，撰写设计说明书。(5）答辩1.2单相桥式全控整流电路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。变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，平均值为零，即直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器的利用率也高。并且单相桥式全控整流电路具有输出电流脉动小，功率因素高的特点。但是，电路中需要四只晶闸管，且触发电路要分时触发一对晶闸管，电路复杂，两两晶闸管导通的时间差用分立元件
9、电路难以控制。图1 单相桥式全控整流电路图1.3单相双半波可控整流电路单相双半波可控整流电路又称单相全波可控整流电路。此电路变压器是带中心抽头的，在u2正半周T1工作，变压器二次绕组上半部分流过电流。u2负半周，VT2工作，变压器二次绕组下半部分流过反方向的电流。单相全波可控整流电路的U d波形与单相全控桥的一样，交流输入端电流波形一样，变压器也不存在直流磁化的问题。当接其他负载时，也有相同的结论。因此，单相全波与单相全控桥从直流输入端或者从交流输入端看均是一致的。适用于输出低压的场合作电流脉冲大（电阻性负载时）。在比较两者的电路结构的优缺点以后决定选用单相全波可控整流电路作为主电路。具体供电
10、方案：电源电压：交流100V/50Hz1.4变压器相关参数的设置电源电压交流100V/50Hz，输出功率500W，移相范围：090。设R=1.25，a=0P=Ud/R Ud=25V变压器一、二次侧电流P=IdR Id=20AU1/Ud=100/25 N1/N2=4/1 I1=Id/4=5A变压器的容量S=UI=100*5=0.5KVA变压器型号的选择N1/N2=4/1 S=0.5KVA2、单相双半波晶闸管整流电路主电路设计2.1晶闸管的介绍2.1.1晶闸管的结构晶闸管是一种4层功率半导体器件，具有3个PN结，其结构和电路符号如图2-1所示。其中，最外层的P区和N区分别引出两个电极，称为阳极A和
11、阴极K，中间的P区引出控制极（或称门极）。 图2-1 晶闸管的结构及电气符号2.1.2晶闸管的工作原理晶闸管组成的实际电路如图2-2所示。图2-2 组成的实际电路图为了说明晶闸管的工作原理，可将其看成NPN和PNP两个三极管相连，用三极管的符号来表示晶闸管的等效电路，如图2-3所示。图2-3 晶闸管双晶体管模型其工作过程如图2-4所示。当晶闸管的阳极A和阴极K之间加正向电压UZ而控制极K不加电压时，中间的PN结处于反向偏置，管子不导通，处于关断状态。图2-4 晶闸管工作原理当晶闸管的阳极A和阴极K之间加正向电压UA，且控制极G和阴极K之间也加正向电压UG时，外层靠下的PN结处于导通状态。若V2管的基极电流为IB2，则集电极电流Ic2为2IB2，V1管的基极电流IB1等于Vz管的集电极电流，因而V2的集电极电流Icl为l2，该电流又作为V2管的基极电流，再一次进行上述的放大过
