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1、电力电子变流技术09课程设计说明书级 电气工程及其自动化 专业_班级题 目 单相桥式全控整流电路电阻负载姓 名学号指导教师_职称二O二年六月七日一主电路图设计和工作原理1主电路图及其工作波形单相桥式全控整流电路如图1(a)所示。电路由四个晶闸管和负载电阻R组 d成。晶闸管V和V组成一对桥臂，V和V组成另一对桥臂。图 1 单相全控桥式整流电路电阻性负载及其波形(a)电路；(b)电源电压；(c)触发脉冲；(d)输出电压；(e) 晶闸管上的电压； (f) 变压器副边电流2. 晶闸管的工作原理通过理论分析和实验验证表明：1) 只有当晶闸管同时承受正向阳极电压和正向门极电压时晶闸管才能导通，两者不可缺一
2、。2) 晶闸管一旦导通后门极将失去控制作用，门极电压对管子随后的导通或 关断均不起作用，故使晶闸管导通的门极电压不必是一个持续的直流电压，只要 是一个具有一定宽度的正向脉冲电压即可，脉冲的宽度与晶闸管的开通特性及负 载性质有关。这个脉冲常称之为触发脉冲。3) 要使已导通的晶闸管关断，必须使阳极电流降低到某一数值之下(约几 十毫安)。这可以通过增大负载电阻，降低阳极电压至接近于零或施加反向阳极 电压来实现。这个能保持晶闸管导通的最小电流称为维持电流，是晶闸管的一个 重要参数。.3.电路工作原理晶闸管V和V组成一对桥臂，V和V组成另一对桥臂。当变压器二次电压1 4 2 3U为正半周时(a端为正，b
3、端为负)，相当于控制角a的瞬间给V和V以触发2 1 4脉冲，V和V即导通，这时电流从电源a端经V R V流回到电源b端。这1 4 1 d 4期间V和V均承受反压而截止。当电源电压过零时，电流也降到零，V和V即2 3 1 4 关断。在电源电压的负半周期，仍在控制角为a处触发晶闸管V和V，则V和V导2 3 2 3通。电流从电源b端经V R V流回电源a端。到一周期结束时电压过零，3 d 2电流亦降至零，V和V关断。在电源电压的负半周期，V和V均承受反向电压2 3 1 4而截止。很显然上述两组触发脉冲在相位上相差180。以后又是V和V导通, 14如此循环工作下去。二关于主电路的数值计算(1 )输出电
4、压平均值U和输出电流平均值I2*2U 1 + co a2兀2=0.9ddU =丄 F 2U s i notd 6t)= d 兀a2U= ddR2）2）晶闸管的移相范围当U =150V时，不计控制角余量，即按a =0计算d由u =0.9 U得d2UdU = 166.7V取 U = 190V20.9取 23）此时，把（3）式及 U = 150V 代入（1）式可得,cos a = 0.754，即 a = 41.03。，1然后取a = 41。1又把（3）式及U = 100V代入（1）式可得，cos a = 0.170 ,d2即a = 80.24。，2然后可取a = 80。2所以控制角的移相范围是（ 4
5、1。 80。）。（3）晶闸管的电流平均值IdT和有效值【T为:=d = 7.5 AdR=-1 = 3.75 AdT 2 d2 sin 2a +R 12兀兀a心,=9.16 A冗I =丄 U = 6.48 At = R = -_Uv以及网上搜寻的资料Ie IPv选取 U 二 3.5，I 二 1.5vv- _ 3.5由 12.44 二二可计算出-二 22.16V1.5n = U1 = 17-五设计总结通过学习这门课，我掌握了有关近现代的电力电子器件的基本原理和功能。 随着科技的不断发展，电力电子在我们日常生活中越来越重要。在这次的课程设计中，我对所学的电力电子知识有了更全面，更深刻的了 解和掌握。
6、在这过程中我查阅了相关的资料，这增长了我的知识，开阔了视野， 动手设计是一种更有效地学习方法。做设计的过程也是我们更好的学习掌握这门课，这类知识的过程，亲手去 解决一类问题远比一直对着耳朵听老师讲课学的深刻。在自己的不懈努力和同学 的帮助下，虽有困难，但也顺利的完成了此次设计，一道简单的题目却让我感受 深刻，也认识到了自己在学习方面的欠缺。通过单相全控桥式整流电路的设计，我加深了对整流电路的理解，也对电 力电子该课程产生了浓烈的兴趣。整流电路的设计方法多种多样，且根据负载的 不同，又可以设计出很多不同的电路。其中单相全控桥式整流电路其负载我们用 的多的主要是电阻型、带大电感型，接反电动势型。它们各有自己的优缺点。在孙老师的悉心指导和同学的帮助下，我顺利完成了这次课程设计。由于水 平有限，设计过程设计步骤比较简单，希望老师能批评指正！谢谢老师和同学的 帮助！五参考文献1 .黄俊 王兆安 编电力电子技术 机械出版社2 .王维平 电力电子技术及应用东南大学出版社 2000 年3 .曾方主编、电力电子技术、西安电子科技大学出版社4 .苏玉刚、陈渝光主编、电力电子技术、重庆大学出版社
