单相半控桥式整流电路设计

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单相桥式半控整流电路课程设计

单相桥式半控整流电路课程设计
电力电子技术在电力系统中的应用也有长足的发展,电力电子装置与传统的机械式开关操作设备相比有动态响应快,控制方便,灵活的特点,能够显著而改善电力系统的特性,在提高系统稳定、降低运行风险、节约运行力。
1.2课程设计的目的
“电力电子技术”课程设计是在教学和实验的基础上,结合课程中所学理论知识,得到深化和提高。因此,通过电力电子技术课程设计以达到以下目的:
单相桥式半控整流电路课程设计
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课程设计
题目:单相桥式半控整流电路2
学 生:余青林
学 号:2
院 (系):电气与信息工程学院
专 业:电气工程及其自动化
指导教师:陈景文
d)晶闸管承受反向阳极电压时,不管门极承受何种电压,晶闸管都处于反向阻断状态.。
4)晶闸管的基本特性
a)静态特性
静态特性又称伏安特性,指的是器件端电压与电流的关系。这里阳极伏安特性和门极伏安特性。
阳极伏安特性
晶闸管的阳极特性表示晶闸管阳极与阴极之间的电流之间的关系曲线,如图2-5
图 2-5
正向阻断高阻区; 负阻区; 正向导通低阻区; 反向阻断高阻区
单相桥式半控整流电路(电感负载 无续流二极管),电路简图如2-2
图 2-2
该电路没有续流二极管 。相当于用图2-2中的 来代替续流二极管来实现续流的功能。故图2-2电路,不会出现失控。且续流期间导电回路只有一个压降管,少了一个压降管,有利于降低损耗。
2.2元器件的选择
2.2.1晶闸管
晶闸管又称晶体闸流管,可控硅整流管。其广泛的应用,开辟了电力电子技术迅速发展的时代。被用于相控整流、逆变、交流调压、直流变换等领域,成为功率低频装置中的主要器件。晶闸管往往专指晶闸管的一种基本类型--普通晶闸管。广义上讲,晶闸管还包括其许多类型的派生器件。

单相半控桥式整流电路的设计说明

单相半控桥式整流电路的设计说明
Id=P出/Ud=10.8A,
Kf=IVT/ Id= /2=0.707,
晶闸管的额定电流为:IT= KfId/1.57=2.5A,取2倍电流安全储备,并考虑晶闸管元件额定电流系列取5A。
晶闸管元件额定电压 U2= 100=141.4V,取2~3倍电压安全储备,并考虑晶闸管额定电压系列取300V。
令 时,
指导教师签名:
课程负责人签名:
年 月 日
1
1.1 设计的主要参数及要求:
设计要求:1、电源电压:交流220V/50Hz
2、输出电压围:20V-50V
3、最大输出电流:10A
4、具有过流保护功能,动作电流:12A
5、具有稳压功能
6、电源效率不低于70%
1.2 设计的主要功能
单相桥式半控整流电路的工作特点是晶闸管触发导通,而整流二极管在阳极电压高于阴极电压时自然导通。单相桥式整流电路在感性负载电流连续时,当相控角α<90°时,可实现将交流电功率变为直流电功率的相控整流;在α>90°时,可实现将直流电返送至交流电网的有源逆变。在有源逆变状态工作时,相控角不应过大,以确保不发生换相(换流)失败事故。
(2)具有稳压功能。
2、设计要求
(1)合理选择晶闸管型号;
(2)完成电路理论设计、绘制电路图、电路图典型波形并进行模拟仿真。
二、主要参考资料
[1] 王兆安,黄俊,电力电子技术(第4版)[M],北京:机械工业,2000.
[2] 王兆安,明勋,电力电子设备设计和应用手册(第2版)[M],北京:机械工业,2005.
输出电流的平均值:
2.3 参数计算
输出电压平均值:
U =0.9U2
输出电流平均值:
= Ud/R
a)流过晶闸管电流有效值:

成稿单相半控桥式晶闸管整流电路课程设计

成稿单相半控桥式晶闸管整流电路课程设计

电力电子课程设计单相半控桥式晶闸管整流电路设计(带续流二极管、反电势电阻负载)院别:机械与电子工程学院专业年级:电气工程自动化姓名:学号:指导老师:起止日期:1.设计任务书一、设计题目单相半控桥式晶闸管整流电路设计(带续流二极管、反电势、电阻负载)二、设计目的通过电力电子变流技术的课程设计达到以下几个目的:1、培养学生文献检索的能力,特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。

2培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。

4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。

5、提高学生课程设计报告撰写水平。

三、设计数据:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围30º~150º4、反电势:E=70V四、设计内容:单相半控桥式晶闸管整流电路的设计(带续流二极管)(反电势、电阻负载)五、设计要求(1)画出电路原理图(2)完成参数计算六、课程设计报告要求课程设计用纸和格式统一,要求图表规范,文字通顺,逻辑性强。

设计报告不少于20页。

1、设计的基本要求(给出所要设计的装置的主要技术数据和设计装置要达到的要求(包括性能指标),最好剑术所设计装置的主要用途)2、总体方案的确定(包括调制方式,pwm控制方法,主电路形式确定等)3、具体电路设计(主电路设控制电路设计以及参数计算等)4、附录(电路图,仿真结果图等)5、参考文献前言电力电子学,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。

单相半控桥式整流电路

单相半控桥式整流电路

一、实验基本内容1.实验名称:单相半控桥整流电路实验2.已知条件:a)工作电路原理图图1 工作原理图b)理想工作波形c)产生失控现象的原因及理论结果对于单相桥式半控整流电路,在正常运行的情况下,如果突然把触发脉冲切断或者将触发延迟角α增大到180°,电路将产生“失控”现象。

失控原因:正在导通的晶闸管的关断必须依赖后续晶闸管的开通,如果后续晶闸管不能导通,则已经导通的晶闸管就无法关断。

失控结果:失控后,一个晶闸管持续导通,两个二极管轮流导通,整流输出电压波形为正弦半波,即半周期为正弦波,另外半周期为零,输出电压平均值恒定。

d)各物理量基本数量关系(感性负载)Ⅰ.输出直流电压平均值U dU d=1π2παsinwtd(wt)=0.9U21+cosα2Ⅱ.负载电流平均值I d=U dR =0.45U2R1+cosα2Ⅲ.流过晶闸管的电流有效值I VTI VT=I VD=π−α2πI dⅣ.流过晶闸管的电流平均值I dVTI dVT=I dVD=π−α2πI dⅤ.变压器二次电流有效值I2I2=1πI d2d(ωt)π+αα=I d=2I VTⅥ.续流二极管电流有效值I VD RI VTR =απI dⅦ.续流二极管电流平均值I dVT RI dVTR =απI d3.实验目标:a)实现控制触发脉冲与晶闸管同步;b)观测单相半控桥在纯阻性负载时的移相控制特点,测量最大移相范围及输入-输出特性;c)观测单相半控桥在阻-感性负载时的输出状态,制造失控现象并讨论解决方案。

二、实验条件1.主要设备仪器a)电力电子及电气传动教学实验台i.型号MCL-Ⅲ型ii.生产厂商浙江大学求是公司b)Tektronix示波器i.型号TDS2012ii.主要参数带宽:100MHz最高采样频率:1GS/sc)数字万用表i.型号GDM-81452.小组人员分工u 2abVT1VT2VD2VD4Ru da)实验主要操作人辅助操作人电流表监控影像记录数据记录b)报告实验基本内容描述实验图片整理实验图片处理实验条件阐述实验过程叙述数据处理电路仿真讨论思考题讨论结果整理实验综合评估报告整合排版三、实验原理1.阻性负载如图所示为带阻性负载时单相桥式半控整流电路。

单相桥式半控整流电路

单相桥式半控整流电路

单相桥式半控整流电路一.单相桥式半控整流电路手册1.单相桥式半控整流电路原理图如图1-1所示图1-1二.工作原理单相桥式半控整流电路在电阻性负载时的工作情况与全控电路完全相同。

当在阻感性负载工作时,当电源电压u2在正半周期,控制角为a 时触发晶闸管VT1使其导通,电源经VT1和VD4向负载供电。

当u2过零变负时,由于电感的作用使VT1继续导通。

因a点电位低于b点电位,使得电流从VD4转移至VD2,电流不再流经变压器二次绕组,而是由VT1和VD2续流。

此阶段忽略器件的通态压降,则ud=0,不像全控电路那样出现ud为负的情况。

在u2负半周控制角为a时触发VT3使其导通,则向VT1加反压使之关断,u2经VT3和VD2向负载供电。

u2过零变正时,VD4导通。

VT3和VD4续流,ud又为零。

此后重复以上过程。

若无续流二极管,则当a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lid成为正弦半波,即半周期ud为正弦,另外半周期ud为零,其平均值保持恒定,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,避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。

三.波形分析利用matlab仿真,能够直观地观察整流电路波形的变化(注:从上至下,第一个为电源电压波形,第二个为品闸管VT1两端电压波形,第三个为VT2两端电压波形,第四个为负载电流,第五个为负载两端电压波形,第六个为触发脉冲。

)1.单相桥式半控整流电路电阻性负载。

仿真原理图如图波形图如图3T-2(Q=30)RUEdeMrwO(apUy^muUtionCodeBohHelp比”—卜的❶•图3@■,M。

I图3-1-1图3-1-22.单相桥式半控整流电路阻感性负载仿真原理图如图3-2-1,波形图如图3-2-2(Q=30)RUEde M E OhpUrCugr«mitmuhtionAni>/aiiCedeBobH«lp3.单相桥式半控整流电路反电势负载仿真原理图如图3-3-1,波形图如图3-3-20dt4%图3-2-1 图3-2-2fita(dieMewOiaplayCUgMm^muiatcnAna^atCodebchHelp图3-3-1 :臼z-八1A图3-3-2四.电路参数晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为七/2U 和&U 。

单相桥式半控整流电路课程设计

单相桥式半控整流电路课程设计

高级工电力电子课程设计设计题目: 单相桥式半控整流电路设计专业: 电气自动化技术班级: ZG1008 学号: ****************: *******: ***设计时间 :2012年6月14日前言电力电子器件是电力电子技术发展的基础。

正是大功率晶闸管的发明,使得半导体变流技术从电子学中分离出来,发展成为电力电子技术这一专门的学科。

而二十世纪九十年代各种全控型大功率半导体器件的发明,进一步拓展了电力电子技术应用和覆盖的领域和范围。

电力电子技术的应用领域已经深入到国民经济的各个部门,包括钢铁、冶金、化工、电力、石油、汽车、运输以及人们的日常生活。

功率范围大到几千兆瓦的高压直流输电,小到一瓦的手机充电器,电力电子技术随处可见。

电力电子技术在电力系统中的应用中也有了长足的发展,电力电子装置与传统的机械式开关操作设备相比有动态响应快,控制方便,灵活的特点,能够显著地改善电力系统的特性,在提高系统稳定、降低运行风险、节约运行成本方面有很大潜力。

单相桥式整流电路的优点:输出电压高、变压器利用率高、脉动小。

单相桥式整流电路的缺点:二极管的数量多,二极管的正向电阻不为零,整流电路内阻大,损耗也较大。

目前有不同性能指标的集成电路作为桥式整流电路,称之为“整流桥堆”。

目录第 1 章.设计任务书 (3)第 2 章.方案选择 (4)2.1.主电路的选择 (4)2.1.触发电路的选择 (5)2.3.保护电路的选择 (7)第 3 章.主电路设计 (11)3.1.主电路的设计 (11)3.2.工作原理 (12)3.3.参数计算 (13)3.4.变压器的选取 (15)第 4 章.触发电路的设计 (16)4.1.触发电路的设计 (16)4.2.保护电路的设计 (17)第 5 章.总路的设计 (18)5.1.工作原理 (18)5.2.波形图 (19)第 6 章. 设计小结 (20)参考文献 (21)第1章.设计任务书设计任务:1).进行方案比较,并选择方案。

单相桥式半控整流电路的设计

单相桥式半控整流电路的设计
图1主电路原理图
2.2主要元器件的选择
1)晶闸管的选取
图2晶闸管的结构及符号
晶闸管是在晶体管基础上发展起来的一种大功率半导体器件。它的出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领域。晶闸管也像半导体二极管那样具有单向导电性,但它的导通时间是可控的,主要用于整流、逆变、调压及开关等方面。
晶闸管是具有三个PN结的四层结构, 其结构及符号如图2所示。由于单相桥式半控整流带电感性负载主电路主要元件是晶闸管,所以选取元件时主要考虑晶闸管的参数及其选取原则。
单结晶体管触发电路输出的脉冲电压的宽度,主要决定于电容器放大电的时间常数。R1或C太小,放电快,触发脉冲的宽度小,不能使晶闸管触发。因为晶闸管从阻断状态到完全导通需要一定时间,一般在10uf以下,所以触发脉冲的宽度必须在10uf以上。但是,若C值太大,由于充电时间常数(RP+R)C的最小值决定于最小控制角,则(RP+R)就必须很小,如上所述,这将引起单结晶体管的直通现象。如果R1太大,当单结晶体管尚未导通时,其漏电流就可能在R1上产生较大的电压,这个电压加在晶闸管的控制极上而导致误触发。一般规定,晶闸管的不触发电压为0.15~0.3V,所以上述电压不应大于这个数值。
3)晶闸管 提取路径:Simulink\SimpowerSystem\Power Electronics\Thyristor
(3)随着发射极电流ie不断上升,Ve不断下降,降到V点后,Ve不在降了,这点V称为谷点,与其对应的发射极电压和电流,称为谷点电压,Vv和谷点电流Iv。
(4)过了V点后,发射极与第一基极间半导体内的载流子达到了饱和状态,所以uc继续增加时,ie便缓慢地上升,显然Vv是维持单结晶体管导通的最小发射极电压,如果Ve<Vv,管子重新截止。

单相桥式半控整流电路

单相桥式半控整流电路

五、实验报告
实验目的
单击此处添加正文。
原始记录数据
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实验内容
单击此处添加正文。
绘制曲线
单击此处添加正文。
电路图
单击此处添加正文。
思考题:
简述续流二极管的作用及电感量大小对负载电流的影响?
u2
uo
u2
D4
D2
D1
D3
RL
uo
A
B
+
_
四、实验原理
四、实验原理
01
电阻负载单相半波可控整流电路及其波形
四、实验原理
电阻负载单相桥式半控整流电路的波形
01
五、实验步骤1——操作规范
.在主电路不接通电源时,调试触发电路,使之正常工作。 .在控制电压Uct=0时,接通主电源。然后逐渐增大Uct,使整流电路投入工作。 .断开整流电路时,应先把Uct降到零,使整流电路无输出,然后切断总电源。 MCL—33的内部脉冲需断开。 接反电势负载时,需要注意直流电动机必须先加励磁
四、实验步骤2——电阻性负载
调节偏移电压,使当Uct=0时,α=0°或90°; 调节给定电压Ug ,记录五组α, UL , Ui, 观测UL的波形 断开续流二极管,观测UL的波形
Ui
α
UL
1
2
3
4
5
四、实验步骤3——电阻电感性负载

α
UL
1
2
3
4
5
调节偏移电压,使当Uct=0时,α=0°或90°; 调节给定电压Ug ,记录五组α, UL , Ui, 观测UL的波形 断开续流二极管,观测UL的波形
T
RL
u2负半周时电流通路
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摘要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。

整流的基础是整流电路。

由于电力电子技术是将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域,利用半导体电力开关器件组成各种电力变换电路实现电能和变换和控制,而构成的一门完整的学科。

整流电路的应用十分广泛。

广泛的应用于直流电动机、电镀、电解电源、同步发电机励磁、通信系统电源灯。

本设计研究了单相半控桥式整流电路,对整流电路的原理及特点进行了分析,对整流元件进行了参数计算并选择出了合适的器件。

本设计选择KJ004集成触发器做为晶闸管的触发电路,详细的介绍了KJ004的工作原理。

本设计还设计了合理的保护电路。

最后利用simulink搭建仿真模型。

关键词:半控整流,驱动电路,保护电路,simulink仿真单相半控桥式整流电路设计1 主电路的设计1.1设计目的(1)、把从电力电子技术课程中所学到的理论和实践知识,在课程设计实践中全综合的加以运用,使这些知识得到巩固、提高,并使理论知识与实践技能密切结合起来。

(2)、初步树立起正确的设计思想,掌握一般电力电子电路设计的基本方法和技能,培养观察、分析和解决问题及独立设计的能力,训练设计构思和创新能力。

(3)、培养具有查阅参考文献和技术资料的能力,能熟悉或较熟悉地应用相关手册、图表、国家标准,为今后成为一名合格的电气工程技术人员进行必须的基本技能和基本素质训练。

1.2整流电路的选择整流电路是电力电子电路中出现最早的一种,整流电路是把交流电能转换为直流电能的电路。

大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。

20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。

滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。

变压器设置与否视具体情况而定。

变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。

可以从各种角度对整流电路进行分类。

按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。

按电路结构可分为桥式电路和零式电路。

按交流输入相数分为单相电路和多相电路。

按变压器二次侧电流的方向是单向或双向,分为单拍电路和双拍电路。

单相桥式整流电路可分为单相桥式全控整流电路和单相桥式半控整流电路,它们有不同的工作特点。

下面分析两种单相桥式整流电路的优缺点。

1.2.1 单相全控桥式整流电路单相桥式全控整流电路带阻感负载电路图如图1所示:图1 单相全控桥式整流电路优点:具有输出电流脉动小,功率因数高,变压器二次电流为两个等大反向的半波,没有直流磁化问题,变压器利用率高。

缺点:每次都要同时触发两只晶闸管,线路较为复杂,器件损耗比较大。

1.2.2单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路带阻感负载电路图如图2所示:图2 单相桥式半控整流电路优点:线路简单、调整方便,器件损耗比单相全控桥式整流电路小。

弱点:输出电压脉动冲大,负载电流脉冲大(电阻性负载时),且整流变压器二次绕组中存在直流分量,使铁心磁化,变压器不能充分利用。

在本设计中,需要设计的是单纯的整流电路,没有要求逆变等功能,为了简化电路,减少开关器件损耗,我选择用单相桥式半控整流电路。

1.3 主电路原理说明单相桥式半控整流电路带反电势电阻负载电路图如3所示:图3 不带续流二极管的单相桥式半控整流电路原理分析:如图3,每一个导电回路由1个晶闸管和1个二极管构成。

电路带反电动势负载工作,|u2|>E时,才有晶闸管承受正电压,有导通的可能。

晶闸管导通之后,u d=u2,直至|u2|=E,i d即降至0使得晶闸管关断,此后u d=E。

与电阻负载时相比,晶闸管提前了电角度δ停止导电,δ称为停止导电角。

当α<δ时,触发脉冲到来时,晶闸管承受负电压,不可能导通。

在u2在正半周时,在ωt=α(α>30)处给晶闸管VT1加触发脉冲,VT1导通后,电流从u2正端→VT1→R→E→VD4→u2负端向负载供电。

当u2减小到E,晶闸管截止导通。

在u2负半周ωt=π+α时刻触发VT3使其导通,则向VT1加反压使之关断,u2经VT3→R→E→VD2→u2端向负载供电。

|u2|<E时,晶闸管截止导通。

整流输出电压与电流波形如图4所示图4 输出波形实际情况下,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ud成为正弦半波,即半周期ud 为正弦,另外半周期ud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VDR 时,续流过程由VDR 完成,避免了失控的现象。

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。

单相桥式半控整流电路带续流二极管电路简图如图5所示:图5 带续流二极管的单相桥式半控整流电路加入续流二极管后输出的电压与电流波形都跟不带续流二极管一样,如图4所示。

1.4器件的选择1.4.1 变压器的选择根据题意,输入100V/50Hz 交流电,移相范围30º~150º,反电势E=70V ,可知δ=30º,由得到 2U =100V变压器二次侧的电压即为给定的输入电压,所以本设计不需要加变压器。

1.4.2 整流器件的选择整流电路输出电压201(()sin ()())d U Ed wt wtd wt Ed wt απδπαπδπ--=++⎰⎰⎰221(()cos )6d U E πααπ=++ 当30α=°时,可以得到d U 最大有效值为1sin δ-=dMAX U =101V由输出最大功率为500W 得到最大的电流为dmax dmax =/=5I P U A晶闸管与二极管承受的最大反向电压为2141RM U V =晶闸管与二极管的额定电压为(2~3)141282~423N U V =⨯=晶闸管与二极管的额定电流求出max 5d I A =,流过晶闸管与二极管电流的有效值为3.5VD d I A == 晶闸管与二极管的额定电流为(1.5~2) 3.5/1.57 3.4~4.5N I A =⨯=根据上述参数,选择两个型号为KP10-6的晶闸管和两个型号为P600K 的二极管。

2触发电路的设计2.1晶闸管的触发电路的作用触发电路产生符合要求的门极触发脉冲,保证晶闸管在需要的时刻由阻断转为导通。

晶闸管触发电路往往还包括对其触发时刻进行控制的相位控制电路。

2.2 触发电路要求触发电路应该满足以下几点要求:1、触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通,比如对感性和反电动势负载的变流器应采用宽脉冲或脉冲列触发。

2、触发脉冲应有足够的幅度,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3~5倍,脉冲前沿的陡度也需增加,一般需达1~2A/ s。

3、触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额,且在门极伏安特性的可靠触发区域之内。

4、应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。

2.3 触发电路的选择2.3.1可供选择的触发电路1 单结晶体管触发电路2 正弦波同步触发电路3 锯齿波同步触发电路4 集成触发电路2.3.2 方案选择的论证1单结晶体管触发电路:脉冲宽度窄,输出功率小,控制线性度差;移相范围一般小于180度,电路参数差异大,在多相电路中使用不易一致,不付加放大环节。

适用范围:可触发50A以下的晶闸管,常用于要求不高的小功率单相或三相半波电路中,但在大电感负载中不易采用。

2 正弦波同步触发电路:由于同步信号为正弦波,故受电网电压的波动及干扰影响大,实际移相范围只有150度左右。

适用范围:不适用于电网电压波动较大的晶闸管装置中。

3 锯齿波同步触发电路:它不受电网电压波动与波形畸变的直接影响,抗干扰能力强,移相范围宽,具有强触发,双脉冲和脉冲封锁等环节,可触发200A的晶闸管。

适用范围:在大众中容量晶闸管装置中得到广泛的应用。

4 集成触发电路:移相范围小于180度,为保证触发脉冲的对称度,要求交流电网波形畸变率小于5%。

适用范围:应用于各种晶闸管。

本设计主电路为单相半控整流电路,选择的触发电路最好是能产生双脉冲的触发电路,所以我选择集成触发电路KJ004做为主电路的触发电路。

集成电路可靠性高,技术性能好,体积小,功耗低,调试方便,已逐步取代分立式电路。

2.4 KJ004集成触发器工作原理触发电路由同步检测电路、锯齿波形成电路、偏形电压、移相电压及锯齿波电压综合比较放大电路和功率放大电路四部分组成。

KJ004电路具有输出负载能力大、移相性能好、正负半周脉冲相位均衡性好、移相范围宽、对同步电压要求低,有脉冲列调制输出端等功能与特点。

电路原理图如图6所示:图6 KJ004电路原理图工作原理:如图4所示KJ004的电路原理图,点划框内为KJ004的集成电路部分,它与分立元件的同步信号为锯齿波的触发电路相似。

V1~V4等组成同步环节,同步电压uS经限流电阻R20加到V1、V2基极。

在uS的正半周,V1导通,电流途径为(+15V-R3-VD1-V1-地);在uS负半周,V2、V3导通,电流途径为(+15V-R3-VD2-V3-R5-R21―(―15V))。

因此,在正、负半周期间。

V4基本上处于截止状态。

只有在同步电压|uS|<0.7V时,V1~V3截止,V4从电源十15V经R3、R4取得基极电流才能导通。

电容C1接在V5的基极和集电极之间,组成电容负反馈的锯齿波发生器。

在V4导通时,C1经V4、VD3迅速放电。

当V4截止时,电流经(+15V-R6-C1-R22-RP1-(-15V))对C1充电,形成线性增长的锯齿波,锯齿波的斜率取决于流过R22、RP1的充电电流和电容C1的大小。

根据V4导通的情况可知,在同步电压正、负半周均有相同的锯齿波产生,并且两者有固定的相位关系。

V6及外接元件组成移相环节。

锯齿波电压uC5、偏移电压Ub、移相控制电压UC分别经R24、R23、R26在V6基极上叠加。

当ube6>+0.7V时,V6导通。

设uC5、Ub为定值,改变UC,则改变了V6导通的时刻,从而调节脉冲的相位。

V7等组成了脉冲形成环节。

V7经电阻R25获得基极电流而导通,电容C2由电源+15V 经电阻R7、VD5、V7基射结充电。

当 V6由截止转为导通时,C2所充电压通过 V6成为 V7基极反向偏压,使V7截止。

此后C2经(+15V-R25-V6-地)放电并反向充电,当其充电电压uc2≥+1.4V时,V7又恢复导通。

这样,在V7集电极就得到固定宽度的移相脉冲,其宽度由充电时间常数R25和C2决定。

V8、V12为脉冲分选环节。

在同步电压一周期内,V7集电极输出两个相位差为180°的脉冲。

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