单相全控桥式晶闸管整流电路设计.docx

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1、1单相桥式全控整流电路的功能要求及设计方案介绍1.1单相桥式全控整流电路设计方案1.1.1设计方案图1设计方案1.1.2整流电路的设计主电路原理图及其工作波形+b|图2主电路原理图及工作波形nSj Ki主电路原理说明:(1) 在u2正半波的(0a)区间，晶闸管VT1、VT4承受正向电压， 但无触发脉冲，晶闸管VT2、VT3承受反向电压。因此在0a区间，4个晶闸 管都不导通。(2) 在u2正半波的(an )区间，在3t=a时刻，触发晶闸管VT1、 VT4使其导通。(3) 在u2负半波的(nn + a)区间，在兀兀+以间，晶闸管VT2、 VT3承受正向电压，因无触发脉冲而处于关断状态，晶闸管VT1

2、、VT4承受反 向电压也不导通。(4) 在u2负半波的(n + a2n )区间，在3t=n + a时刻，触 发晶闸管VT2、VT3使其元件导通，负载电流沿b-VT3-R-VT2-a-T的 二次绕组fb流通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上，负载上 有输出电压(ud=-u2)和电流，且波形相位相同。2触发电路的设计2.1晶闸管触发电路触发电路在变流装置中所起的基本作用是向晶闸管提供门极电压和门极电 流，使晶闸管在需要导通的时刻可靠导通。根据控制要求决定晶闸管的导通时刻， 对变流装置的输出功率进行控制。触发电路是变流装置中的一个重要组成部分， 变流装置是否能正常工作，与触发电路有直接关系，

3、因此，正确合理地选择设计 触发电路及其各项技术指标是保证晶闸管变流装置安全，可靠，经济运行的前提。 ，开始启动A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平。2.1.1晶闸管触发电路的要求晶闸管触发主要有移相触发、过零触发和脉冲列调制触发等。触发电路对其 产生的触发脉冲要求：(1) 触发信号可为直流、交流或脉冲电压。(2) 触发信号应有足够的功率(触发电压和触发电流)。(3) 触发脉冲应有一定的宽度，脉冲的前沿尽可能陡，以使元件在触发导通后， 阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。(4) 触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范围必须满足电路要 求。(5) 、为使并联晶闸管能同

4、时导通，触发电路应能产生强触发脉冲。强触发电 流幅值为出发电流的35倍左右，脉冲前沿的陡度取为12晶闸管触发电路应满足下列要求(1) 触发脉冲的宽度应该保证晶闸管的可靠导通，对感性和反电动势负载的变 流器采用宽脉冲或脉冲列触发，对变流器的启动，双星型带平衡电抗器电路的触 发脉冲应该宽于30，三相全控桥式电路应小于60或采用相隔60的双窄脉 冲。(2) 脉冲触发应有足够的幅度，对户外寒冷场合，脉冲电流的幅度应增大为器 件最大触发电流的35倍，脉冲前沿的陡度也要增加。一般需达1-2A/us(3) 所提供的触发脉冲不应超过晶闸管门极的电压、电流和额定功率，且在门 极伏安特性的可靠触发区域之内。(4)

5、 应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及主电路的电气隔离。2.1.2锯齿波的触发电路1C22eas图15电流测量参数设置Output signal”设置为 complex。3. 电压测量图16电压测量4. 脉冲信号发生器rueenerStorcrsZSoufce B图17脉冲信号发生器参数设置“pulse type”设置为 Time based,“Time”设置为 Use simulation time，“Amplitude设置为 1.0，“Period”设置为 0.02，“Pulse Width ”设置为 10,Pulse参数对话框，其中相位延迟Phase delay的设置，按关系t=aT/36

6、0计 算。1. 对交流电 T=0.02s，当 a =0 仿真时，pulse1，t=0s，对 pulse2，t=0.01,。2. 当a=30仿真时，对pulse1，t=0.00167s，对pulse2，相位延迟设置为 0.01+0.00167=0.01167s。相位延迟设置为0.01+0.005=0.015s；对Pulsel，相位延迟 Phase delay 设置为 t=aT/360 相位延迟设置为 0.01+0.00833=0.01833s。3. 当 a=90 仿真时，对 Pulse1，相位延迟 Phase delay 设置为t=aT/360 =0.005s，对 pulse2，4. 当对a=1

7、50。仿真时=0.00833s，对 pulse2，5.3仿真输出图形a=0时的波形为图9 a=0。时的波形a =30时的波形为图10 a=30时的波形a =60时的波形为图11 a=60时的波形图12 a=90时的波形a =150时的波形为图13 a=150。时的波形参考文献1 王兆安.电力电子技术(第五版).北京：机械工业出版社，2004.01Wang Zhao An. Power Electronic Technology(5rd edition).Beijing:Machinery industry press,2004.012 吴晓燕.MATLAB在自动控制中的应用.西安：西安电子科技

8、大学出版社， 2006.09Wu Xiao Yan. MATLAB in automatic control application .XI AN: Xian university of electronic science and technology press,2006.09致谢本次电力电子设计课程设计是在xx老师一个学期的教导下，通过上网查询 资料、翻看书籍、同学间的学习才得以顺利完成的。经过本次设计既锻炼了我 们的独立思考的能力，又使理论知识得以加强巩固，激发了创新意识。感谢xx老师，是他严谨的作风一直不断激励着我，系统的知识灌输着我， 让我在困难的路上不断前行。通过本次设计使我们的

9、动手能力得到了很大的提 高，使我们走出了实践的盲区，为以后的毕业设计及工作后的实践打下了坚实 的基础。最后感谢xx老师和同学们，在我遇到学习困难的时候能够耐心地告诉我， 使每次在解决困难的时候都能学到很多东西，感谢你们一直以来无私的帮助设计体会通过此次电力电子技术课程设计让我更加深入全面地理解了学过的变流电路 原理的基础知识，理解了一些当初在课堂上不是很懂的知识，为今后的学习和工 作打下坚实的基础。电力电子技术课程设计是配合变流电路理论教学，此次课程设计是我们的一 个非常重要的实践教学环节。通过设计，提高了我们运用电路基本理论分析和处 理实际问题的能力，培养了我们的如何运用学过的知识去设计电路的能力。此次课程设计让我对电力电子技术这门学科有了更深刻的了解，在做课程设 计的过程中通过查找资料，翻阅课本，深入了解一些基本原理，写课程设计报告， 提高了我的综合的学习能力，为我今后的毕业设计做了很好的准备。