单相半控桥式晶闸管整流.docx

课程设计任务书

学生姓名：专业班级：

指导教师：工作单位：

题目：单相半控桥式晶闸管整流电路的设计(带续流二极管)(阻感负载)

初始条件：

1、电源电压：交流100V/50Hz

2、输出功率：500W

3、移相范围0°~180°

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：2012.12.24-12.29

指导教师签名：年月日

系主任(或责任教师)签名：年月日

摘要

单向桥式半控整流电路实际上是由单相桥式全控电路简化而来的。在单相桥式全控整流电路中，每一个导电回路中有两个晶闸管，即用两个晶闸管同时导通以控制导电的回路。但实际上为了对每个导电回路进行控制，只需要一个晶闸管就行了，另一个晶闸

管可以用二级管代替，从而得到单向半控桥式整流电路。

除了用二极管代替晶闸管以外，该电路在实际应用中需加设续流二极管VDR,以避免可能发生的失控现象。实际运行中，若无续流二极管，则当α突然增大至180°或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使u,成为正弦半波，即半周期u,为正弦，另外半周期u?为零，其平均值保持恒定，相当于单相半波不可控整流电路时的波形，称为失控。有续流二极管VD时，续流过程由VD完成，在续流阶段晶闸管关断，这就避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。总的来说，单相桥式半控整流电路具有电路简单、调整方便、使用元件少等优点，而且不会导致失控

显现，续流期间导电回路中只有一个管压降，少了一个管压降，有利于降低损耗。

关键词：单相半控续流二极管

目录

1系统总体设计 1

2主电路设计 2

2.1主电路结构及其工作原理 2

2.2参数计算 3

3元器件选择 3

4控制电路设计 5

4.1同步电路 5

4.2锯齿波形成电路 6

4.3移相控制电路 7

4.4脉冲形成电路 8

5波形仿真 8

6心得体会 16

7参考文献 17

1系统总体设计

电力电子器件在实际应用中，一般是由控制电路、驱动电路和以电力电子器件作为核心的主电路组成一个系统。由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断，来完成整个系统的功能。,广义上人们往往将主电路以外的电路都

归为控制电路，从而粗略的说，电力电子系统是由主电路和控制电路组成的。

另外，主电路中的电压和电流一般都比较大，而控制电路的元器件只能承受较

小的电压和电流。

在单相半控桥式晶闸管整流电路中，系统由主电路和控制电路组

成。系统原理框图如图1所示。

输出符合

输出符合

要求的电

压

控制电路

单相半控桥式晶闸管整流主电路

交流输入

图1系统原理框图

2主电路设计

2.1主电路结构及其工作原理

单相半控桥式整流电路带阻感负载且有续流二极管的主电路图如图2所示：

VT3

VT3

L1

S6010LS3

TEXT

100V

50HZ

TEXT

R1

TEXT

VD4

DIODE

VDR

DIODETEXT

S6010LS3TEXT

VD2

DIODE

150H

TEXT

VT1

图2单相半控桥式整流主电路图

对于带阻感负载的单相桥式半控整流电路而言，当负载中电感很大时，在u?正半周，触发角α处给晶闸管VT1加触发脉冲，u?经VT1和VD4向负载供电。u?过零变负时，因电感作用使电流连续，VT1继续导通但因VT1端电位高于VD2端电位，使得电流从VD4转移至VD2,VD4关断，电流不再流经交流源，而是由VT1和VD2续流，在此阶段u?=0。在u?负半周触发角α时刻触发VT3,VT3导

通，则向VT1加反压使其关断，u?经VT3和VD2向负载供电。u