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1、单相桥式全控整流电路设计摘要 整流电路是电力电子电路中出现最早的一种,他的作用是将交流电能变成直流电能供给直流用电设备。 本文以单项桥式全控整流电路为研究对象,介绍了单项桥式全控整流电路的工作原理,介绍了单项桥式全控整流电路的主要环节与工作原理,在此基础上运用软件分别对电路的仿真进行了设计;实现了对单项桥式全控整流电路的仿真,并对仿真结果进行分析,计算。关键词:单项桥式全控整流电路,晶闸管,额定电流,波形,仿真设计目 录摘要 选题背景 指导思想 基本设计任务 电路设计 总体方框图 原理总图 仿真图 工作情况分析 调试过程与波形图 时和 时和 计算数据小结参 考 文 献 选题背景 在电力电子技术
2、中,可控整流电路是非常重要的内容,整流电路是将交流电变为直流电的电路,其应用非常广泛。工业中大量应用的各种直流电动机的调速均采用电力电子装置;电气化铁道、电动汽车、飞机、船舶、电梯等交通运输工具中也广泛采用整流电力电子技术;各种电子装置如通信设备中的程控交换机所用的直流电源、大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源都可以利用整流电路构成的直流电源供电,可以说有电源的地方就有电力电子技术的设备。 指导思想 单相桥式全控整流电路是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
3、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。 基本设计任务 在充分理解单相桥式全控整流电路工作原理的基础上,设计出单相桥式全控整流电路带阻感反电势(取较小和较大电感量各一个)负载时的电路原理图,使用软件对所设计的电路带不同负载的情况下晶闸管取不同的触发角(要求和各取一个角度)进行仿真,分别获得、波形,并对所给出的角度计算上述数值。要求成果:)设计出合理的整流电路图 。 )选择不同触发角度,仿真出波形并作计算。 )给出详细的仿真过程描述和详细的计算步骤和过程。 电路设计 总体方框图图总体方框图 原理图图原理图仿真图图 仿真图 工作情况分析在单相桥式全控整流电路中,晶闸管和
4、组成一对桥臂,和组成另一对桥臂。在理想情况下进行分析。第一阶段:在正半波的()区间: 晶闸管、承受正压,但无触发脉冲,处于关断状态。假设电路已工作在稳定状态,则在区间由于电感释放能量,晶闸管、维持导通。第二阶段:在正半波的时刻与以后:在处触发晶闸管、使其导通,电流沿电源电源流通,此时负载上有输出电压()和电流。电源电压反向加到晶闸管、上,使其承受反压而处于关断状态。第三阶段:在负半波的()区间:当时,电源电压自然过零,感应电势使晶闸管、继续导通。在电压负半波,晶闸管、承受正压,因无触发脉冲,、处于关断状态。第四阶段:在负半波的时刻与以后:在处触发晶闸管、使其导通,电流沿流通,电源电压沿正半周期
5、的方向施加到负载上,负载上有输出电压()和电流。此时电源电压反向加到、上,使其承受反压而变为关断状态。晶闸管、一直要导通到下一周期处再次触发晶闸管、为止。 调试过程与波形图 时和取非常小时,虽然负载中有电感使负载电流不能突变,电杆对负载电流起平衡作用,但是很小,续流过程很短暂。时、的波形为图时、的波形为图 时和当取较大时,里面所储存的能量较多,此时阻碍中有电杆是负载电流不能突变,电杆对负载电流起平衡作用,负载电流连续且波形近似为一水平线,过零变负时,由于电感作用晶闸管和中仍流过电流,并不关断。时、的波形为图时、的波形为图 计算数据直流输出电压平均值:直流输出电流平均值:流经晶闸管的电流有效值:流经晶闸管的电压有效值: 变压器二次侧的电流有效值: 取,当 时,当 时, 小结经过此次课程设计的锻炼,我的确学习了不少东西!之前只是咋爱学习课本的理论知识,时间毕竟接触的很少,总感觉不到我们所学的东西到底有什么使用价值,而在课设期间,我才发现了我们学习的理论知识的价值和作用,而且通过这次机会很好的巩固了一下理论,使理论和实践有机的结合为一体。这不管是在我今后的学习中还是生活中都将产生莫大的影响!参考文献.王兆安,刘进军,电力电子技术 北京 机械工业出版社 , 石 玉. 电力电子技术题例与电路设计指导北京:机械工业出版社