实验晶闸管可控整流电路

实验晶闸管可控整流电路
实验晶闸管可控整流电路

实验晶闸管可控整流电路

实验要求:测出点I,W.E,B1,的电压,并绘出波形。

实验晶闸管可控整流电路

实验要求:测出点I,W.E,B1,的电压,并绘出波形。

实验晶闸管可控整流电路

实验要求:测出点I,W.E,B1,的电压,并绘出波形

可控硅触发电路的组成及各元件的作用

电路主要有三部分组成

1.整流电路:将交流电转变成直流电,为触发电路和主电路提供直流电源,由4只二极管V1~V4组成

2.触发电路:为可控硅提供触发脉冲

BT33 单结晶体管控制输出脉冲的有无,起开关作用。

C 电容为单结晶体管提供导通电压

D W稳压管与R1组成稳压电路,将脉动电流转变成平坦的电流。

R1限流电阻起限流和调压作用

R2 (2K) 限流电阻防止R p损坏时,电流直通单结晶体管而损坏。

R3温度补偿电阻取200 — 600欧姆

R4输出电阻其大小影响输出脉动电压的幅度与宽度。

R L限流电阻起限流和调压作用

R W电位器移相作用,改变R W的大小,可以改变C充电的速度,也就改变了第一个脉冲出现的时间,从而达到移相的目的。

注意:R W过大,单结晶体管达不到峰值电压,不能导通;R W过小,单结晶体管电压大于谷点电压,不能截止。所以R W过大或过小时,电路均不振荡,无脉冲电压输出。

3.可控硅电路:为主电路,R L、T1、组成,R L起限流作用

(三)工作原理

交流电压经过桥式整流得到全波脉动电压,再经过稳压管削波得到梯形波电压。梯形波电压通过R W、R2(2K)对C充电,当U C↑→U P(峰点)→T2导通,电容C → e → b →R4放电。放电电流在电阻R4上产生一组尖顶脉冲电压,由R4输出一组触发脉冲。其中第一个脉冲使晶体管触发导通,后面的脉冲对晶体管的工作没有影响。随着C的放电,当U c↓→U v(谷点)→T2截止,电容C又重新充电,重复上述过程。当梯形电压过零点时,U C也为零,因此电容每次连续冲放电的起点,就是电源电压过零点,这样就保证输出脉冲电压的频率与电源电压频率的同步。

晶闸管可控整流电路

一、实验目的

1、 学习单结晶体管和晶闸管的简易测试方法。

2、 熟悉单结晶体管触发电路(阻容移相桥触发电路)的工作原理及调试方法。

3、 熟悉用单结晶体管触发电路控制晶闸管调压电路的方法。 二、实验原理

可控整流电路的作用是把交流电变换为电压值可以调节的直流电。图20-1 所示为单相半控桥式整流实验电路。主电路由负载R L (灯炮)和晶闸管T 1组成,触发电路为单结晶体管T 2及一些阻容元件构成的阻容移相桥触发电路。改变晶闸管T 1的导通角,便可调节主电路的可控输出整流电压(或电流)的数值,这点可由灯炮负载的亮度变化看出。晶闸管导通角的大小决定于触发脉冲的频率f ,由公式

11

ln(RC 1f -=

图20-1 单相半控桥式整流实验电路

可知,当单结晶体管的分压比η(一般在0.5~0.8之间)及电容C 值固定时,则频率f 大小由R 决定,因此,通过调节电位器Rw ,使可以改变触发脉冲频率,主电路的输出电压也随之改变,从而达到可控调压的目的。

用万用电表的电阻档(或用数字万用表二极管档)可以对单结晶体管和晶闸管进行简易测试。

图20-2 为单结晶体管BT33管脚排列、结构图及电路符号。好的单结晶体管PN 结正向电阻R EB1、R EB2均较小,且R EB1稍大于R EB2,PN 结的反向电阻R B1E 、R B2E 均应很大,根据所测阻值,即可判断出各管脚及管子的质量优劣。

(a) (b) (c)

图 20-2 单结晶体管BT33管脚排列、结构图及电路符号

图20-3 为晶闸管3CT3A 管脚排列、结构图及电路符号。晶闸管阳极(A)— 阴极(K) 及阳极(A) — 门极(G) 之间的正、反向电阻R AK 、R KA 、R AG 、R GA 均应很大,而G — K 之间为一个PN 结,PN 结正向电阻应较小,反向电阻应很大。

(a) (b) (c)

图20-3 晶闸管管脚排列、结构图及电路符号

三、实验设备及器件

1、±5V 、±12V 直流电源

2、 可调工频电源

3、 万用电表

4、 双踪示波器

5、 交流毫伏表

6、 直流电压表

7、 晶闸管 3CT3A 单结晶体管 BT33 二极管 IN4007×4 稳压管 IN4735 灯炮 12V /0.1A 四、实验内容

1、 单结晶体管的简易测试

用万用电表R ×10Ω档分别测量EB 1、EB 2间正、反向电阻,记入表20-1。 表20-1

2、 晶闸管的简易测试

用万用电表 R ×1K 档分别测量A — K 、A — G 间正、反向电阻;用R ×10Ω 档测量G — K 间正、反向电

表20-2

3、晶闸管导通,关断条件测试

断开±12V、±5V直流电源,按图20-4 连接实验电路

图20-4 晶闸管导通、关断条件测试

1) 晶闸管阳极加12V 正向电压,门极a)开路b)加5V正向电压,观察管子是否导通(导通时灯炮亮,关断时灯炮熄灭),管子导通后,c)去掉+5V门极电压、d)反接门极电压(接-5V),观察管子是否继续导通。

2) 晶闸管导通后,a) 去掉+12V阳极电压、b) 反接阳极电压(接-12V ),观察管子是否关断。记录之。

4、晶闸管可控整流电路

按图20-1连接实验电路。取可调工频电源14V电压作为整流电路输入电压u

2,电位器R

W

置中间位

置。

1) 单结晶体管触发电路

a) 断开主电路(把灯炮取下),接通工频电源,测量U

2值。用示波器依次观察并记录交流电压u

2

整流输出电压u

I (I-0)、削波电压u

W

(W-0)、锯齿波电压u

E

(E-0)、触发输出电压u

B1

(B

1

-0)。记录波

形时,注意各波形间对应关系,并标出电压幅度及时间。记入表20-3。

b) 改变移相电位器R

W 阻值,观察u

E

及u

B1

波形的变化及u

B1

的移相范围,记入表20-3 。

表20-3

2) 可控整流电路

断开工频电源,接入负载灯泡R

L ,再接通工频电源,调节电位器R

W

,使电灯由暗到中等亮,再到最

亮,用示波器观察晶闸管两端电压u

T1、负载两端电压u

L

,并测量负载直流电压U

L

及工频电源电压U

2

表20-4

五、实验总结

1、总结晶闸管导通、关断的基本条件。

2、画出实验中记录的波形(注意各波形间对应关系),并进行讨论。

3、对实验数据U

L 与理论计算数据

2

COSα

1

0.9U

U

2

L

+

=进行比较,并分析产生误差原因。

4、分析实验中出现的异常现象。

六、预习要求

1、复习晶闸管可控整流部分内容

2、可否用万用电表R×10K欧姆档测试管子,为什么?

3、为什么可控整流电路必须保证触发电路与主电路同步?本实验是如何实现同步的?

4、可以采取那些措施改变触发信号的幅度和移相范围。

5、能否用双踪示波器同时观察u

2和u

L

或u

L

和u

T1

波形?为什么?

6脉冲12脉冲可控硅整流器原理与区别

6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别 2007-2-8 10:36:00文/厂商稿出处:https://www.360docs.net/doc/d310363013.html, 摘要:本文从理论推导、实测数据分析、谐波分析和改善对策、性能对比四个方面详细阐述6脉冲和12脉冲整流器的原理和区别。对大功率UPS的整流技术有一个深入全面的剖析。 一、理论推导 1、6脉冲整流器原理: 6脉冲指以6个可控硅(晶闸管)组成的全桥整流,由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制,所以叫6脉冲整流。 当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动,假定交流侧电抗为零,直流电感为无穷大,延迟触发角a为零,则交流侧电流傅里叶级数展开为:

(1-1) 由公式(1-1)可得以下结论: 电流中含6K?1(k为正整数)次谐波,即5、7、11、13...等各次谐波,各次谐波的有效值与谐波次数成反比,且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。 图1.1 计算机仿真的6脉冲A相的输入电压、电流波形2、12脉冲整流器原理: 12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上,在输入端、增加移

相变压器后在增加一组6脉冲整流器,使直流母线电流由12个可控硅整流完成,因此又称为12脉冲整流。 下图所示I和II两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。 12脉冲整流器示意图(由2个6脉冲并联组成) 桥1的网侧电流傅立叶级数展开为: (1-2) 桥II网侧线电压比桥I超前30?,因网侧线电流比桥I超前30? (1-3) 故合成的网侧线电流

(1-4) 可见,两个整流桥产生的5、7、17、19、...次谐波相互抵消,注入电网的只有12k?1(k为正整数)次谐波,即11、13、23、25等各次谐波,且其有效值与与谐波次数成反比,而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。 图1.2 计算机仿真的12脉冲UPS A相的输入电压、电流波形二、实测数据分析。 以上计算为理想状态,忽略了很多因数,如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角,交流侧电抗等。因此实测值与计算值有一定出入。

晶闸管的触发电路

晶闸管TSC的触发电路 1. 介绍晶闸管投切电容器的原理和快速过零触发要求 晶闸管投切电容器组的关键技术是必须做到电流无冲击。晶闸管投切电容器组的机理如图一所示,信息请登陆:输配电设备网 当电路的谐振次数n为2、3时,其值很大。 式(2)的第三项给出当触发角偏离最佳点时的振荡电流的幅值;式(2)中的第二项给出当偏离最佳予充电值时振荡电流的幅值。若使电容器电流ic=C*du/dt=0,则du/dt=0,即晶闸管必须在电源电压的正或负峰值触发导通投切电容器组,电容器预充电到峰值电压。 触发电路的功能是:电流无冲击触发;快速投切,20ms的动作。这个20ms不是得到投切命令到产生动作的时间,而是从停止到再投入动作的时间为20ms。快速反应时,在平衡补偿电路,不能出现不平衡动作,即有的相有电流,有的没有。

1. 两类晶闸管的触发电路的特点和存在的问题 从同步信号的采集上,有两类晶闸管触发电路。一类为从电网电压取得同步信号,一类为从晶闸管两端取得同步信号。 从电网电压取得同步信号的电路框图如图二:信息来源:https://www.360docs.net/doc/d310363013.html, 电路中包括同步变压器、同步信号处理电路和功率驱动电路、脉冲变压器隔离电路等。当得到触发命令后,在投切点产生触发脉冲列,经过脉冲变压器的隔离,推动晶闸管。同步信号处理电路有滤波处理功能,可以是CMOS等的电子电路组成,也可以是单片机、GAL电路等。电路中包括相序错判断功能。信息来自:输配电设备网 从电网电压取得同步信号的优点为在主回路没有送电时,给触发命令,可以测量晶闸管的触发脉冲幅度和相位,在主回路得电后,给触发命令,可以放心, TSC为正确的投入工作。对于TSC电路中的两只晶闸管+一只二极管的“2+1”电路、两只晶闸管+两只二极管的“2+2”电路、三只晶闸管+三只二极管的“3+3”电路,电容器有二极管预充电, 电容器上一直存在直流电压,晶闸管的交直流电压不变,电网电压取得同步信号触发适合。缺点为电路复杂,对于400V小容量的TSC电路造价高。如果TSC全部采用晶闸管不用二极管,由于晶闸管两端的电压随着电容器放电电压的减少逐渐小,意味着触发点在变动,上述电路不能跟随变化触发点,所以不适应了。信 图二: 电网电压取得同步信号的触发电路 从晶闸管两端取得过零信号比较困难,过零触发要求电压高时截止,电压最低低时导通触发。几乎找不出什么元件是这种特性.如稳压管,电压低截止,电压高维持电压不变.不满足要求。 目前,从晶闸管两端取得过零信号的典型触发电路是MOC3083,它的框图如图三:信 图三:MOC3083电路图 MOC3083芯片内部有过零触发判断电路,它是为220V电网电压设计的,芯片的双向可控硅耐压800V,在4、6两端电压低于12V时如果有输入触发电流,内部的双向可控硅就导通。 用在380V电网的TSC电路上要串联几只3083。在2控3的TSC电路应用如图四:

可控硅整流电路中的波形系数

可控硅整流电路中的波形系数 某一电压(或电流)的有效值与其平均值之比,我们称之为波形系数。在可控硅整流电路中波形系数是个值得注意的问题。为说明这个问题,我们先按图1所示的可控硅半波整流电路做个实验,各元件的型号和参数仅供参考。 先将R值调至最大,接通电源,此时直流电压表指示为零,灯泡不亮。然后慢慢减小R值,电压表读数逐渐增大,灯泡逐渐增亮。我们会发现当直流电压表指示为10伏时,灯泡便达到正常亮度了,这就是说灯泡的功耗已达额定功率了,若再继续增高电压,灯泡就可能烧毁。为什么电压表的读数还远没有达到灯泡的额定电压36伏,而灯泡的功耗却已达到额定功率了呢? 灯光中流过的电流是单向脉动电流,灯泡两端的电压为单向脉动电压,其波形如图2中实线所示。直流电压表的读数是这种脉动电压的平均值,而刁;是它的有效值。其有效值却要比平均值大得多。 根据电工学知识,这种周期性的单向脉动电压的有效值U。乃是瞬时值的平方在一个周期内平均值的算术平方根(均方根值),即

将不同的Q值代入式(3),就得到相应的K值,如表一所示。由表一可以看出,当可控硅的移相角由零变到n时,波形系数K值逐渐增大,而且增大的速度越来越快,当。接近,I时,K值将急聚增加(而U和Uo都急聚下降。) 现在再来看看实验结果。据式(2)可算出,当直流电压表指示10伏即U。=10伏时,CO$n=-0.7979,波形系数K~3.57, Uo~35.7伏。Uo己相当接近灯泡的额定电压了,所以灯泡达到正常亮度。

根据同样的道理可算出,当G相同时,在电阻性负载的全波可控整流电路中,输出脉动电压(波形见图3中的实线)系数的1//2倍。在上述计算中,均忽略了可控硅导通时的正向压降。对其他形式的整流电路以及负载呈电感性时输出电压的波形系数,本文不再赘述。 由上面的分析可知,在用可控硅进一行整流时,直流电压表(或电流表)上L的读数是输出电压(或电流)的平均1K值,不能将读数直接代入公式卜U2 L来计算负载上的功耗,这是因为式中U为负载R,上的电压有效值,即U=Uo。 如欲减小波形系数,使输出出电压有效值接近于平均值,有三条措施可取: (1)尽量减小可控硅的移相角,如Q:o时,则K=I.57(单相半波): (2)当 负载额定电压比输入交流电压的有效值低得多时,先用变压器降压再进行整 流; (3)尽量采用单向可控整流或三相可控整流电路。如忽视波形系数的影 响,尽管电压表的读数还远未达到负载的额定电压,但仍有可能烧毁电器, 以致造成不应有的损失。这是必须注意的。

晶闸管触发驱动电路设计-张晋远要点

宁波广播电视大学 机械设计制造及其自动化专业 《机电接口技术》 课程设计 题目晶闸管触发驱动电路设计 姓名张晋远学号1533101200119 指导教师李亚峰 学校宁波广播电视大学 日期2017 年 4 月20 摘要 晶闸管是一种开关元件,能在高电压、大电流条件下工作,为了控制晶闸管的导通,必须在控制级至阴极之间加上适当的触发信号(电压及电流),完成此任务的就是触发电路。本课题针对晶闸管的触发电路进行设计,其电路的主要组成部分由触发电路,交流电路,同步电路等电路环节组成。有阻容移相桥触发电路、正弦波同步触发电路、单结晶体触发电路、集成

UAA4002、KJ006触发电路。包括电路的工作原理和电路工作过程以及针对相关参数的计算。 关键词:晶闸管;触发电路;脉冲;KJ006; abstract Thyristor is a kind of switch components, can work under high voltage, high current conditions, in order to control thyristor conduction, must be between control level to the cathode with appropriate trigger signal (voltage and current), complete the task is to trigger circuit. This topic in view of the thyristor trigger circuit design, the main part of the circuit by the trigger circuit, communication circuit, synchronous circuit and other circuit link. There is a blocking phase bridge trigger circuit, the sine wave synchronous trigger circuit, the single crystal trigger circuit, the integrated UAA4002, the KJ006 trigger circuit. This includes the working principle of the circuit and the circuit working procedure and the calculation of the relevant parameters. Keywords: thyristor; Trigger circuit; Pulse; KJ006; 目录 第一章绪论 1.1设计背景与意义…………………………………… 1.2 晶闸管的现实应用……………………………………

单相全控桥式晶闸管整流电路的设计

电力电子技术课程设计报告题目:单相全控桥式晶闸管整流电路的设计

目录 第1章绪论 (3) 1.1 电力电子技术的发展 (3) 1.2 电力电子技术的应用 (3) 1.3 电力电子技术课程中的整流电路 (4) 第2章系统方案及主电路设计 (5) 2.1 方案的选择 (5) 2.2 系统流程框图 (6) 2.3 主电路的设计 (7) 2.4 整流电路参数计算 (9) 2.5 晶闸管元件的选择 (10) 第3章驱动电路设计 (12) 3.1 触发电路简介 (12) 3.2 触发电路设计要求 (12) 3.3 集成触发电路TCA785 (13) 3.3.1 TCA785芯片介绍 (13) 3.3.2 TCA785锯齿波移相触发电路 (17) 第4章保护电路设计 (18) 4.1 过电压保护 (18) 4.2 过电流保护 (19) 4.3 电流上升率di/dt的抑制 (19) 4.4 电压上升率du/dt的抑制 (20) 第5章系统仿真 (21) 5.1 MATLAB主电路仿真 (21) 5.1.1 系统建模与参数设置 (21) 5.1.2 系统仿真结果及分析 (22) 5.2 proteus 触发电路仿真 (26) 设计体会 (28) 参考文献 (29) 附录A 实物图 (30) 附录B 元器件清单 (31)

第1章绪论 1.1 电力电子技术的发展 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及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。这就使得晶闸管的应用受到了很大的局限。70年代后期,以门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极型晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(Power-MOSFET)为代表的全控型器件迅速发展。全控型器件的特点是,通过对门极(基极、栅极)的控制既可使其开通又可使其关断。在80年代后期,以绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)为表的复合型器件异军突起。它是MOSFET和BJT的复合,综合了两者的优点。与此相对,MOS控制晶闸管(MCT)和集成门极换流晶闸管(IGCT)复合了MOSFET和GTO。 1.2 电力电子技术的应用 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。能够理论联系实际,在培养自动化专业人才中占有重要地位。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、直流斩波以及变频电路的工作原理。 在电力电子技术中,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(电气机车、磁悬浮列车等)、电动汽车、

晶闸管触发电路设计

摘要 为了控制晶闸管的导通,必须在控制级至阴极之间加上适当的触发信号(电压及电

流),完成此任务的就是触发电路。 本课题针对晶闸管的触发电路进行设计,其电路的主要组成部分由触发电路,交流电路,同步电路等电路环节组成。有阻容移相桥触发电路、正弦波同步触发电路、单结晶体触发电路、集成UAA4002、KJ004触发电路。包括电路的工作原理和电路工作过程以及针对相关参数的计算。 关键词:晶闸管;触发电路;脉冲;KJ004

目录 第1章绪论 (1) 第2章课程设计的方案 (1) 2.1 概述 (1) 2.2 系统组成整体结构 (2) 2.3 设计方案 (2) 第3章电路设计 (4) 3.1 UAA4002集成芯片构成的触发器 (4) 3.2 阻容移相桥触发电路 (5) 3.3正弦波同步触发电路 (6) 3.4单结晶体管触发电路 (8) 3.5集成KJ004触发电路 (9) 第4章课程设计总结 (12) 参考文献 (14)

绪论晶闸管是晶体闸流管的简称,又称为可控硅整流器,以前被简称为可控硅。在电力二极管开始得到应用后不久,1956年美国贝尔实验室发明了晶闸管,到1957年美国通用电气公司开发出世界上第一只晶闸管产品,并在1958年达到商业化。由于其开通时刻可以控制,而且各方面性能均明显胜过以前的汞弧整流器,因而立即受到普遍欢迎,从此开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代,其标志就是以晶闸管为代表的电力半导体器件的广泛应用,有人称之为继晶体管发明和应用之后的又一次电子技术革命。自20世纪80年代以来,晶闸管的地位开始被各种性能更好的全控型器件取代,但是由于其所能承受的电压和电流容量仍然是目前电力电子器件中最高的,而且工作可靠,因此在大容量的应用场合仍然具有比较重要的地位。 20世纪80年代以来,信息电子技术与电力电子技术在各自发展的基础上相结合而产生了一代高频化、全控型、采用集成电路制造工艺的电力电子器件,从而将电力电子技术又带入一个崭新时代。门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管和绝缘栅双极晶体管就是全控型电力电子器件的典型代表。晶闸管的种类较多,有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、直流开关晶闸管(即门级可关断晶闸管)、寄生晶闸管(即功率场效应管IGBT)、无控制极晶闸管等。 晶闸管在电力电子技术上有很广泛的应用,整流电路(交流变直流)、逆变电路(直流变交流)、交频电路(交流变交流)、斩波电路(直流变直流),此外,还可用作无触点开关。 又晶闸管是半控型器件,因此在控制极和阴极间的触发信号是必不可少的。而触发电路的作用是产生符合要求的门级触发脉冲,保证在需要是晶闸管立即由阻断状态变为导通状态。广义上讲,触发电路包括对其触发时刻进行控制的相位控制环节、放大和输出环节。而触发电路的形成又有许多种形式。 本课程设计研究的是基于螺旋式晶闸管KP50的触发电路。 课程设计的方案 概述要使晶闸管开始导通,必须施加触发脉冲,在晶闸管触发电路中必须有触 发电路,触发电路性能的好坏直接影响晶闸管电路工作的可靠性,也影响系统的控制精度,正确设计触发电路是晶闸管电路应用的重要环节。

可控硅及其整流电路

上次课内容 1、集成功放及应用。(了解) 2、变压器耦合功放的分析。(理解) 3、功放管的散热。(了解) 4、功率放大器一章习题课。 本次课内容(2学时)(可视学时情况选择讲授或不讲) 第七章 直流电源 §7-1 可控硅及其伏安特性 7-1-1 可控硅的结构和符号 图1 可控硅的结构 全称是硅可控整流元件,又名晶闸管。外形有平面型、螺栓型,还有小型塑封型等几种。图1(a)是常见的螺栓型外形,有三个电极:阳极a、阴极k 和控制极g。图1(b)是可控硅的符号。图1(c)是内部结构示意图。 图1(c):可控硅由、、、四层 半导体组成。从引出的是阳极a、从引出的 是阴极k、从引出的是控制极g;内部有三个结,分别用、和表示。 7-1-2 可控硅的工作原理 1P 122N P N 1P 2N 2P PN 1J 2J 3J 图2 可控硅工作特点的实验 演示电路如图2(a),阳极a 接电源正极、阴极k 接电源负极;开关S 断开,H 不亮,可控硅不导通。S 闭合,即控制极g 加正向电压,如图2(b),灯H 亮,可控硅导通。可控硅导通后,将S 断开,灯仍亮,如 图2(c),表明可 控硅仍导通,说明 可控硅一旦导通 后,控制极就失去 了控制作用。要关 断可控硅,可去掉正向电压或减小正向电流到可控硅难以维持导通,则可控硅关断。

如可控硅加反向电压,则无论是否加控制极电压,可控硅均不会导通。若控制极加反向电压,则无论可控硅阳极与阴极之间加正向还是反向电压,可控硅均不会导通。 可控硅的工作特点: 1、可控硅导通必须具备两个条件:一是可控硅阳极与阴极间必须接正向电压,二是控制极与阴极之间也要接正向电压; 2、可控硅一旦导通后,控制极即失去控制作用; 3、导通后的可控硅要关断,必须减小其阳极电流使其小于可控硅的维持电流。 H I 图3 可控硅工作原理分析 图3为可控硅的内部结构示意图: 可控硅可以看成由一只NPN 型三极管 与一只PNP 型三极管组成。如仅在阳 极a 和阴极k 之间加上正向电压,由 于三极管发射结无正偏电压而无 法导通。若a、k 间加上正向电压,并 在管的基极g 加上正向电压,使产生基极电流,此电流经管放 大以后,在集电极上产生2T 1T 1 T G I 1T 1T G I 1β的电流,又因为的集电极电流就是的基极电流,所以经过再次放大,在管的集电极电流就达到1T 2T 2T 2T G I 21ββ,而此电流又重新反馈到管作为的基极电流又一次被放大,如此反复下去,与两管之间因为有如此强烈的正反馈,使两只三极管迅速饱和导通,即可控硅阳极a 与阴极k 之间完全导通。以后由于基极上自动维持的正反馈电流,所以即使去掉基极g 上的正向电压,和仍能继续保持饱和导通状态。可控硅导通时,、饱和导通总压降约1V 左右,如果阳、阴极之间正向电压太低,使流过阳极的电流难以维持导通,、就截止,从而可控硅关断。 1T 1T 1T 1T 2T 1T 1T 1T 2T 1T 2T 1T 2T 可控硅控制极的电压、电流比较低(电压只有几伏,电流只有几十至几百毫安),但被控制的器件可以承担很大的电压和通过很大的电流(电压可达几千伏,电流可大到几百安以上)。可控硅是一种可控的单向导电开关,常用于以弱电控制强电的各类电路中。 7-1-3可控硅的主要参数 1、额定正向平均电流 在规定的环境温度和散热条件下,允许通过阳极和阴极之

晶闸管过零触发电路

精心整理 TSC 的触发电路 1.介绍晶闸管投切电容器的原理和快速过零触发要求 晶闸管投切电容器组的关键技术是必须做到电流无冲击。晶闸管投切电容器组的机理如图一所示,信息请登陆:输配电设备网 当电路的谐振次数n 为2、3时,其值很大。 式(2)的第三项给出当触发角偏离最佳点时的振荡电流的幅值;式(2)中的第二项给出当偏离最佳予充电值时振荡电流的幅值。若使电容器电流ic=C*du/dt=0,则du/dt=0,即晶闸管必须在电源电压的正或负峰值触发导通投切电容器组,电容器预充电到峰值电压。 1. 当得到TSC 电管+高。如果 MOC3083芯片内部有过零触发判断电路,它是为220V 电网电压设计的,芯片的双向可控硅耐压800V ,在4、6两端电压低于12V 时如果有输入触发电流,内部的双向可控硅就导通。 用在380V 电网的TSC 电路上要串联几只3083。在2控3的TSC 电路应用如图四: 图四2控3的TSC 电路 用2对晶闸管开关控制3相电路,电路简单了,控制机理复杂了。这种触发电路随机给触发命令要出现下面的许多麻烦问题。 快速动作时,有触发命令,一对晶闸管导通另一对晶闸管不通电压反而升高了,限于篇幅和重点,本文不分析为什么电压反而高了,只是从测量的2控3电路中看到了确实存在电压升高的现象和危险,这种现象如同倍压整流电路直流电压升高了一样。图五测量不正常工作的两对晶闸管的电压波形。此试验晶闸管存在高压击穿的可能,所以用调压器将电网电压调低。晶闸管导通时两端电压

为零,不导通,晶闸管有电容器的直流电压和电网的交流电压。测量C相停止时峰峰值电压为540V,其有效值=,图中C相升高的电压峰值为810V,升高电压约为电网电压有效值的倍数:。推算,400V 电压下工作,晶闸管有可能承受的电压,400V电网的TSC电路多数是采用模块式的晶闸管,模块的耐压不高,常规为1800V,升高的管压降很容易击穿晶闸管元件。信息请登陆:输配电设备网图五不正常的两对晶闸管的电压波形信息来自:输配电设备网*在晶闸管电压波形过零点,串联的MOC3083由于分压不均匀,使得3083有的导通有的停止。电网电压升高时,原先导通的依然导通,不同的要承受更高的电压,3083有可能击穿。信息请登陆:输配电设备网 *在初次投切时有一定的冲击。下面是国外着名产品的首次投切的电流波形。 图六:国外公司产品的第一次触发冲击波形 记录C相晶闸管两端电压,A相电流。电流投切冲击很大,使得电网电压都产生了变形。信息来自: * * * * 3. 努力, 源: 切停止后,电容器上有电网峰值电压,晶闸管在电网电压和电容器直流电压的合成下,存在着过零电压,在过零点触发晶闸管是理想状态,应该没有冲击电流。 新触发电路达到了快速20ms动作,两路晶闸管都动作,无电流冲击,晶闸管在停止时的承受电压低,最大为3倍的有效值电压。 用双踪示波器测试波形.一只表笔测量晶闸管两端的电压和另一只测量晶闸管的电流波形,这样,可以看出晶闸管是否在过零点投入,又可以看出投入时的电流冲击。由于使用两个开关控制三相电路,用双踪示波器分别测量两路的电压电流,就可以完整的观察到触发器运行的效果。A探头为电压,B探头为电流。 图十二为:连续投切的A相晶闸管电压和C相电流的动作波形。 横轴为时间200ms/格,纵轴电压500V/格,电流20A/格。可控硅工作时两端的电压零,线路中有电流,停止时可控硅两端有电压,电流为零。在连续动作中,电流没有冲击。

可控硅整流电路计算题

例8.1有一电阻性负载要求0~24V连续可调的直流电压,其最大负载电流,若由交流电网220V供电与用整流变压器降至60V供电,都采用单相 半波可控整流电路,是否都能满足要求?并比较两种方案所选晶闸管的导通角、额定电压、额定电流值以及电源和变压器二次侧的功率因数和对电源的容量要求等有何不同、两种方案哪种更合理(考虑2倍裕量)? 解(1)采用220V电源直接供电,当时 采用整流变压器降至60V供电,当时 所以只要适当调节角,上述两种方案都能满足输出0~24V直流电压的要求。 (2)采用220V电源直接供电,因为,其中在输出最大 时,,,则计算得, 晶闸管承受的最大电压为 考虑2倍裕量,晶闸管额定电压 由式(8.20)知流过晶闸管的电流有效值是 ,其中,, 则 考虑2倍裕量,则晶闸管额定电流应为

因此,所选晶闸管的额定电压要大于622V,额定电流要大于107A。 电源提供的有功功率 电源的视在功率 电源侧功率因数 (3)采用整流变压器降至60V供电,已知,,由公式可解得 晶闸管承受的最大电压为 考虑2倍裕量,则晶闸管额定电压 流过晶闸管的最大电流有效值是 考虑2倍裕量,则晶闸管额定电流应为

因此,所选晶闸管的额定电压要大于169.8V,额定电流要大于65.5A。 电源提供的有功功率 电源的视在功率 则变压器侧的功率因数 例8.2单相桥式全控整流电路带大电感负载,,,计算当时,输出电压、电流的平均值以及流过晶闸管的电流平均值和有效值 以及流过晶闸管的电流平均值和有效值。若负载两端并接续流二极管,如图8.15所示,则输出电压、电流的平均值又是多少?流过晶闸管和续流二极管的平均值和有效值又是多少?并画出这两种情况下的电压、电流波形。 解(1)不接续流二极管时的电压、电流波形如图8.16(a)所示,由于是大电感负载,故由式(8.36)和式(8.27)可得 因负载电流是由两组晶闸管轮流导通提供的,故由式(8.38)知,流过晶闸管的电流平均值和有效值为

(完整版)晶闸管可控整流技术直流电机调速系统设计

目录 1 绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 直流电动机调压调速可控整流电源设计简介 (1) 1.3 课题设计要求 (1) 1.4 课题主要内容 (2) 2 主电路设计 (3) 2.1 总体设计思路 (3) 2.2 系统结构框图 (3) 2.3 系统工作原理 (4) 2.4 对触发脉冲的要求 (5) 3 主电路元件选择 (6) 3.1 晶闸管的选型 (6) 4 整流变压器额定参数计算 (8) 4.1 二次相电压U2 (9) 4.2 一次与二次额定电流及容量计算 (13) 5 触发电路的设计 (15) 6 保护电路的设计 (18) 6.1 过电压的产生及过电压保护 (18) 6.2 过电流保护 (19) 7 缓冲电路的设计 (20) 8 总结 (23)

1 绪论 1.1 课题背景 当今,自动化控制系统已在各行各业得到广泛的应用和发展,而自动调速控制系统的应用在现代化生产中起着尤为重要的作用,直流调速系统是 自动控制系统的主要形式。 由可控硅整流装置供给可调电压的直流调速系统(简称KZ—D系统)和旋转变流机组及其它静止变流装置相比,不仅在经济性和可靠性上有很大 提高,而且在技术性能上也显示出较大的优越性。 可控硅虽然有许多优点,但是它承受过电压和过电流的能力较差,很短时间的过电压和过电流就会把器件损坏。为了使器件能够可靠地长期运 行,必须针对过电压和过电流发生的原因采用恰当的保护措施。为此,在 变压器二次侧并联电阻和电容构成交流侧过电压保护;在直流负载侧并联 电阻和电容构成直流侧过电压保护;在可控硅两端并联电阻和电容构成可 控硅关断过电压保护;并把快速熔断器直接与可控硅串联,对可控硅起过 流保护作用。 随着电力电子器件的大力发展,该方面的用途越来越广泛。由于电力电子装置的电能变换效率高,完成相同的工作任务可以比传统方法节约电 能10%~40%,因此它是一项节能技术,整流技术就是其中很重要的一个环 节。 1.2 直流电动机调压调速可控整流电源设计简介 该系统以可控硅三相桥式全控整流电路构成系统的主电路,采用同步信号为锯齿波的触发电路,本触发电路分成三个基本环节:同步电压形成、 移相控制、脉冲形成和输出。此外,还有双窄脉冲形成环节。同时考虑了 保护电路和缓冲电路,通过参数计算对晶闸管进行了选型。 1.3 课题设计要求 1、输入交流电源: 2、三相140V f=50Hz 3、直流输出电压:50~150V 5、直流输出电流额定值50A 6、直流输出电流连续的最小值为5A

双向可控硅及其触发电路

双向可控硅及其触发电路 双向可控硅是一种功率半导体器件,也称双向晶闸管,在单片机控制系统中,可作为功率驱动器件,由于双向可控硅没有反向耐压问题,控制电路简单,因此特别适合做交流无触点开关使用。双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器,且连接在强电网络中,其触发电路的抗干扰问题很重要,通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰,交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。(过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通,由于采用过零触发,因此需要正弦交流电过零检测电路) 双向可控硅分为三象限、四象限可控硅,四象限可控硅其导通条件如下图: 总的来说导通的条件就是:G极与T1之间存在一个足够的电压时并能够提供足够的导通电流就可以使可控硅导通,这个电压可以是正、负,和T1、T2之间的电流方向也没有关系。因为双向可控硅可以双向导通,所以没有正极负极,但是有T1、T2之分 再看看BT134-600E的简介:(飞利浦公司的,双向四象限可控硅,最大电流4A)

推荐电路: 为了提高效率,使触发脉冲与交流电压同步,要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲,且触发脉冲电压应大于4V ,脉冲宽度应大于20us.图中BT 为变压器,TPL521 - 2 为光电耦合器,起隔离作用。当正弦交流电压接近零时,光电耦合器的两个发光二极管截止,三极管T1基极的偏置电阻电位使之导通,产生负脉冲信号,T1的输出端接到单片机80C51 的外部中断0 的输入引脚,以引起中断。在中断服务子程序中使用定时器累计移相时间,然后发出双向可控硅的同步触发信号。过零检测电路A、B 两点电压输出波形如图2 所示。

可控硅整流器的原理、结构及用途

可控硅整流器的原理、结构及用途 发布日期:2012-06-08 浏览次数:459 核心提示:可控硅整流器,是一种以晶闸管(电力电子功率器件)为基础,以智能数字控 制电路为核心的电源功率控制电器。具有效率高、无机械 可控硅整流器,是一种以晶闸管(电力电子功率器件)为基础,以智能数字控制电路为核心的电源功率控制电器。具有效率高、无机械噪声和磨损、响应速度快、体积小、重量轻等诸多优点。 晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又称作可控硅整流器(Silicon Controll ed Rectifier——SCR),以前被简称为可控硅。由于其能承受的电压和电流容量仍然是目前电力电子器件中最高的,而且工作可靠,因此在大容量的应用场合仍然具有比较重要的地位。 自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族,它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管,等等。今天大家使用的是单向晶闸管,也就是人们常说的普通晶闸管,它是由四层半导体材料组成的,有三个PN结,对外有三个电极〔图2(a)〕:第一层P型半导体引出的电极叫阳极A,第三层P型半导体引出的电极叫控制极G,第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号〔图2(b)〕可以看到,它和二极管一样是一种单方向导电的器件,关键是多了一个控制极G,这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。 可控硅整流器的工作原理 可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成 当阳极A加上正向电压时,BG1和BG2管均处于放大状态。此时,如果从控制极G输入一个正向触发信号,BG2便有基流ib2流过,经BG2放大,其集电极电流ic 2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连,所以ib1=ic2。此时,电流ic2再经BG1放大,于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极,表成正反馈,使ib2不断增大,如此正向馈循环的结果,两个管子的电流剧增,可控硅使饱和导通。 由于BG1和BG2所构成的正反馈作用,所以一旦可控硅导通后,即使控制极G 的电流消失了,可控硅仍然能够维持导通状态,由于触发信号只起触发作用,没有关断功能,所以这种可控硅是不可关断的。 可控硅整流器的结构 ◆从外形上来看,可控硅整流器也主要有螺栓型和平板型两种封装结构。

单相半控桥式晶闸管整流电路的设计

单相半控桥式晶闸管整流 电路的设计 Prepared on 22 November 2020

课程设计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)学院自动化 专业自动化 班级100...班 姓名 指导教师许湘莲 2012年12月29日

一课程设计的性质和目的 性质:是电气信息专业的必修实践性环节。 目的: 1、培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力; 2、加深理解《电力电子技术》课程的基本理论; 3、初步掌握电力电子电路的设计方法。 二课程设计的内容: 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)? 设计条件: 1、电源电压:交流100V/50Hz 2、输出功率:500W 3、移相范围0o~180o 三课程设计基本要求 1、两人一个题目,按学号组合; 2、根据课程设计题目,收集相关资料、设计主电路、控制电路; 3、用MATLAB/Simulink对设计的电路进行仿真; 4、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,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。

摘要 电力电子技术课程设计是在教学及实验基础上,对课程所学理论知识的深化和提高。本次课程设计要完成单相桥式半控整流电路的设计,对电阻负载供电,并使输出电压在0到180伏之间连续可调,由于是半控电路,因此会用到晶闸管与电力二极管。此外,还要用MATLAB对设计的电路进行建模并仿真,得到电压与电流波形,对结果进行分析。 关键词:半控整流晶闸管

十二篇可控硅交流调压电路解析

第一篇: 可控硅是一种新型的半导体器件,它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、动作快以及使用方便等优点,目前交流调压器多采用可控硅调压器。这里介绍一台电路简单、装置容易、控制方便的可控硅交流调压器,这可用作家用电器的调压装置,进行照明灯调光,电风扇调速、电熨斗调温等控制。这台调压器的输出功率达100W,一般家用电器都能使用。 1:电路原理:电路图如下 可控硅交流调压器由可控整流电路和触发电路两部分组成,其电路原里图如下图所示。从图中可知,二极管D1—D4组成桥式整流电路,双基极二极管T1构成张弛振荡器作为可控硅的同步触发电路。当调压器接上市电后,220V交流电通过负载电阻RL经二极管D1—D4整流,在可控硅SCR的A、K两端形成一个脉动直流电压,该电压由电阻R1降压后作为触发电路的直流电源。在交流电的正半周时,整流电压通过R4、W1对电容C充电。当充电电压Uc达到T1管的峰值电压Up时,T1管由截止变为导通,于是电容C通过T1管的e、b1结和R2迅速放电,结果在R2上获得一个尖脉冲。这个脉冲作为控制信号送到可控硅SCR的控制极,使可控硅导通。可控硅导通后的管压降很低,一般小于1V,所以张弛振荡器停止工作。当交流电通过零点时,可控硅自关断。当交流电在负半周时,电容C又从新充电……如此周而复始,便可调整负载RL上的功率了。

2:元器件选择 调压器的调节电位器选用阻值为470KΩ的WH114-1型合成碳膜电位器,这种电位器可以直接焊在电路板上,电阻除R1要用功率为1W的金属膜电阻外,其佘的都用功率为1/8W的碳膜电阻。D1—D4选用反向击穿电压大于300V、最大整流电流大于0.3A的硅整流二极管,如2CZ21B、2CZ83E、2DP3B等。SCR选用正向与反向电压大于300V、额定平均电流大于1A的可控硅整流器件,如国产3CT系例。 第二篇: 本例介绍的温度控制器,具有SB260取材方便、性能可靠等特点,可用于种子催芽、食用菌培养、幼畜饲养及禽蛋卵化等方面的温度控制,也可用于控制电热毯、小功率电暖器等家用电器。 1.电路图温度控制器电路如图7.116所示。 2.工作原理220V交流电压经Cl降压、VD,和VD。整流、C2滤波及VS稳压后,一路作为IC(TL431型三端稳压集成电路)的输入直流电压;另一路经RT、R3和RP分压后,为IC提供控制电压。在被测温度低于RP的设定温度时,NTC502型负温度系数热敏电阻器Rr的电阻值较大,IC的控制电压高于其开启电压,IC导通,使LED点亮,VS受触发而导通,电热器EH通电开始加热。随着温度的不断上升,Rr的电阻值逐渐减小,同时IC的控制电压也随之下降。当被测温度高于设定温度时,IC截止,使LED熄灭,VS关断,EH断电而停止加热。随后温度又

变频器主电路中的可控整流电路

变频器主电路中的可控整流电路 可控硅,又称为晶闸管。可控硅的意思:可控的硅整流器,与常规整流二极管相比,其整流输出电压是受控的,常与移相或过零触发电路配合,应用于交、直流调压电路。可控硅是在晶体管基础上发展起来的一种集成式半导体器件。单向可控硅的等效原理及测量电路见下图2-13: A K G P N P N K G G K G A 可控硅器件等效及测量电路 可控硅为具有三个PN 结的四层结构,由最外层的P 层、N 层引出两个电极——阳极A 和阴极K ,由中间的P 层引出控制极G 。电路符号好像为一只二极管,但好多一个引出电极——控制极或触发极G 。SCR 或MCR 为英文缩写名称。 从控制原理上可等效为一只PNP 三极管与一只NPN 三极管的连接电路,两管的基极电流和集电极电流互为通路,VT2的Ic 恰为VT1的Ib ,反之,VT1的Ic 也恰为VT2的Ib ,两管的Ic 、Ib 互为作用,具有强烈的正反反馈作用。一旦从G 、K 回路输入NPN 管子的基极电流,由于正反馈作用,两管将迅即进入饱合导通状态。可控硅导通之后,它的导通状态完全依靠管子本身的正反馈作用来维持,即使控制电流(电压)消失,可控硅仍处于导通状态。控制信号U GK 的作用仅仅是触发可控硅使其导通,导通之后,控制信号便失去控制作用了。控制信号在这里只起到一个“触发”作用,一旦可控硅的导通电流形成,则形成自维持导通条件。 单向可控硅的导通需要两个条件:1、A 、K 之间加正向电压;2、G 、K 之间输入一个正向触发电流信号,无论是直流或脉冲信号。若欲使可控硅关断,也有两个关断条件:1、使正向导通电流值小于其工作维持电流值;2、使A 、K 之间电压反向。 可见,可控硅器件若用于直流电路,一旦为触发信号开通,并保持一定幅度的流通电流的话,则可控硅会一直保持开通状态。除非将电源开断一次,才能使其关断。若用于交流电路,则在其承受正向电压期间,若接受一个触发信号,则一直保持导通,直到电压过零点到来,因无流通电流而自行关断。在承受反向电压期间,即使送入触发信号,可控硅也因A 、K 间电压反向,而处于截止状态。 可控硅器件因工艺上的离散性,其触发电压、触发电流值与导通压降,很难有统一的标

单相双半波晶闸管整流电路设计(纯电阻负载)

《电力电子技术》课程设计任务书 一、设计课题目 单相双半波晶闸管整流电路设计(纯电阻负载) 二、设计要求 1、单相双半波晶闸管整流电路的设计要求为: 负载为阻性负载. 2、技术要求: (1) 电网供电电压:交流100V/50Hz; (2) 输出功率:500W; (3) 移相范围:0°—180°; 在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力要求具体电路方案的选择必须有论证说明,要说明其有哪些特点。主电路具体电路元器件的选择应有计算和说明。课程设计从确定方案到整个系统的设计,必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上,经过剖析、提炼,设计出所要求的电路(或装置)。课程设计中要不断提出问题,并给出这些问题的解决方法和自己的研究体会。 在整个设计中要注意培养独立分析和独立解决问题的能力。要求学生在教师的指导下,独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计(包括计算和器件选型)。 课题设计的主要内容是供电方案的选定,主电路的设计,电路元件的选择,保护电路的选择,主电路的分析说明,主电路元器件的计算和选型,以及控制电路设计。报告最后给出所设计的主电路和控制电路标准电路图。 前述 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。 随着科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。在电能的生产和传输上,目前是以交流电为主。电力网供给用户的是交流电,而在许多场合,例如电解、蓄电池的充电、直流电动机

三相桥式全控整流电路

1主电路的原理 1.1主电路 其原理图如图1所示。 图1 三相桥式全控整理电路原理图 习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管(VT1、VT3、VT5)称为共阴极组;阳极连接在一起的3个晶闸管(VT4、VT6、VT2)称为共阳极组。此外,习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通,为此将晶闸管按图示的顺序编号,即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5,共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。从后面的分析可知,按此编号,晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。 1.2主电路原理说明 整流电路的负载为带反电动势的阻感负载。假设将电路中的晶闸管换作二极管,这种情况也就相当于晶闸管触发角α=0o时的情况。此时,对于共阴极组的3个晶闸管,阳极所接交流电压值最高的一个导通。而对于共阳极组的3个晶闸管,则是阴极所接交流电压值最低(或者说负得最多)的一个导通。这样,任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态,施加于负载上的电压为某一线电压。此时电路工作波形如图2所示。

图2 反电动势α=0o时波形 α=0o时,各晶闸管均在自然换相点处换相。由图中变压器二绕组相电压与线电压波形的对应关系看出,各自然换相点既是相电压的交点,同时也是线电压的交点。在分析ud的波形时,既可从相电压波形分析,也可以从线电压波形分析。从相电压波形看,以变压器二次侧的中点n为参考点,共阴极组晶闸管导通时,整流输出电压ud1为相电压在正半周的包络线;共阳极组导通时,整流输出电压ud2为相电压在负半周的包络线,总的整流输出电压ud = ud1-ud2是两条包络线间的差值,将其对应到线电压波形上,即为线电压在正半周的包络线。

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