单相双半波晶闸管整流电路设计(纯电阻负载分解.doc

学 号： 0121011360301 湖北民族学院科技学院 课 程 设 计 题 目 单相双半波晶闸管整流电路的设计（纯电阻负载） 学 院 信息工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 16 姓 名 田 社 指导教师 2015 年 12 月 29 日 课程设计任务书 学生姓名： 田社 专业班级： 16 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目：单相双半波晶闸管整流电路的设计（纯电阻负载） 初始条件: 1、电源电压：交流100V/50Hz 2、输出功率：500W 3、移相范围0o~180o 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、根据课程设计题目，收集相关资料、设计主电路、控制电路； 2、用MATLAB/Simulink对设计的电路进行仿真；3、撰写课程设计报告——画出主电路、控制电路原理图，说明主电路的工作原理、选择元器件参数，说明控制电路的工作原理、绘出主电路典型波形，绘出触发信号（驱动信号）波形，并给出仿真波形，说明仿真过程中遇到的问题和解决问题的方法，附参考资料；5、通过答辩。 时间安排：2015.12.29 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 目 录 摘 要 1 1整流电路供电方案的选择 2 1.1单相桥式全控整流电路 2 1.2单相双半波可控整流电路 2 2单相双半波晶闸管整流电路主电路设计 3 2.1 总电路的原理框图 3 2.2晶闸管工作原理 3 2.3变压器参数计算 5 2.3.1变压器二次侧电压的计算 5 2.3.2变压器一 、二次侧电流的计算 5 2.3.3变压器容量的计算 5 2.3.4变压器型号的选择 5 3电路设计 6 3.1主电路原理图 6 3.3保护电路原理图及工作原理 8 3.3.1过电流保护 8 3.3.2过电压保护 8 3.4总电路原理图 9 4电路元件的选择 10 4.1 整流元件的选择 10 4.1.1整流元件中电压、电流最大值的计算 10 4.1.2整流元件型号的选择 10 4.2保护元件的选择 11 4.2.1变压器二次侧熔断器的选择 11 4.3相控触发芯片的选择 11 5波形绘制与仿真 12 5.1理论波形的绘制 12 5.2 MATLAB仿真 13 心得及体会 16 参考文献 17 本科生课程设计成绩评定表 18 摘 要 电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。电力网供给用户的是交流电，而需要用直流电。整流，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 1整流电路供电方案的选择 1.1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四只晶闸管，晶闸管 图1 单相桥式全控整流电路图 1.2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） 2单相双半波晶闸管整流电路主电路设计 2.1 总电路的原理框图 图2 总电路的原理框图 该电路主要由四部分构成，分别为电源，过电保护电路，整流电路和触发电路构成。输入的信号经变压器变压后通过过电保护电路，保证电路出现过载或短路故障时，不至于伤害到晶