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单相双半波晶闸管整流电路主电路设计

电力电子课程设计

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单相双半波晶闸管整流电路主电路设计

目录

摘要0

1单相双半波晶闸管整流电路主电路设计1

1.1晶闸管的介绍1

1.1.1晶闸管的结构1

1.1.2晶闸管的工作原理1

1.1.3晶闸管的伏安特性3

1.2总电路的设计4

1.2.1总电路的原理框图4

1.2.2主电路原理图5

1.3相控触发电路设计6

1.3.1相控触发电路工作原理6

1.3.2相控触发芯片的选择7

1.4保护电路设计8

2电路参数和元件选择9

2.1主电路电路参数计算9

2.2电路元件的选择10

2.2.1整流元件的选择10

2.2.2保护元件的选择10

3MATLAB仿真11

3.1MATLAB软件介绍11

3.2系统建模和电路仿真11

3.3系统仿真结果和分析14

4设计总结15

参考文献16

单相双半波晶闸管整流电路主电路设计

摘要

电力电子技术是一门新兴技术，它是由电力学、电子学和控制理论三个学科

交叉而成的，在电气自动化专业中已成为一门专业基础性强且与生产紧密联系的

不可缺少的专业基础课。本课程体现了弱电对强电的控制，又具有很强的实践性。

它包括了晶闸管的结构和分类、晶闸管的过电压和过电流保护方法、可控整流电

路、晶闸管有源逆变电路、晶闸管无源逆变电路、PWM控制技术、交流调压、直

流斩波以和变频电路的工作原理。

晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎明时期。晶闸管由于

其优越的电气性能和控制性能，使之很快就取代了水银整流器和旋转变流机组。

并且，其应用范围也迅速扩大。电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶

闸管变流技术的发展而确立的。晶闸管是通过对门极的控制能够使其导通而不能

使其关断的器件，属于半控型器件。对晶闸管电路的控制方式主要是相位控制式，

简称相控方式。晶闸管的关断通常依靠电网电压等外部条件来实现。

整流电路按组成的器件不同，可分为不可控、半控与全控三种，利用晶闸管

半导体器件构成的主要有半控和全控整流电路；按电路接线方式可分为桥式和零

式整流电路；按交流输入相数又可分为单相、多相（主要是三相）整流电路。正

是因为整流电路有着如此广泛的应用，因此整流电路的研究无论在是从经济角

度，还是从科学研究角度上来讲都是很有价值的。本设计正是结合了Matlab仿真

软件对单相双半波晶闸管整流电路在阻感负载下进行分析。

关键词：晶闸管，整流电路，Matlab,仿真，阻感负载，相控方式

单相双半波晶闸管整流电路主电路设计

单相双半波晶闸管整流电路的设计（阻感负载

）

1.单相双半波晶闸管整流电路主电路设计

1.1晶闸管的介绍

1.1.1晶闸管的结构

晶闸管是一种4层功率半导体器件，具有3个PN结，其结构和电路符号如

图1-1所示。其中，最外层的P区和N区分别引出两个电极，称为阳极A和阴极

K，中间的P区引出控制极（或称门极）。

图1-1晶闸管的结构和电气符号

1.1.2晶闸管的工作原理

晶闸管组成的实际电路如图1-2所示。

图1-2组成的实际电路图

为了说明晶闸管的工作原理，可将其看成NPN和PNP两个三极管相连，用三

极管的符号来表示晶闸管的等效电路，如图1-3所示。

单相双半波晶闸管整流电路主电路设计