单相桥式整流电路设计..
单相全控桥式晶闸管整流电路的设计(纯电阻负载)解读

1 单相桥式全控整流电路的功能要求及设计方案介绍1.1 单相桥式全控整流电路设计方案1.1.1 设计方案图1设计方案1.1.2 整流电路的设计主电路原理图及其工作波形图2 主电路原理图及工作波形主电路原理说明:(1)在u2正半波的(0~α)区间,晶闸管VT1、VT4承受正向电压,但无触发脉冲,晶闸管VT2、VT3承受反向电压。
因此在0~α区间,4个晶闸管都不导通。
(2)在u2正半波的(α~π)区间,在ωt=α时刻,触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
(3)在u2负半波的(π~π+α)区间,在π~π+α间,晶闸管VT2、VT3承受正向电压,因无触发脉冲而处于关断状态,晶闸管VT1、VT4承受反向电压也不导通。
(4)在u2负半波的(π+α~2π)区间,在ωt=π+α时刻,触发晶闸管VT2、VT3使其元件导通,负载电流沿b→VT3→R→VT2→α→T的二次绕组→b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上,负载上有输出电压(ud=-u2)和电流,且波形相位相同。
2 触发电路的设计2.1 晶闸管触发电路触发电路在变流装置中所起的基本作用是向晶闸管提供门极电压和门极电流,使晶闸管在需要导通的时刻可靠导通。
根据控制要求决定晶闸管的导通时刻,对变流装置的输出功率进行控制。
触发电路是变流装置中的一个重要组成部分,变流装置是否能正常工作,与触发电路有直接关系,因此,正确合理地选择设计触发电路及其各项技术指标是保证晶闸管变流装置安全,可靠,经济运行的前提。
,开始启动A/D转换;在A/D转换期间,START应保持低电平。
2.1.1 晶闸管触发电路的要求晶闸管触发主要有移相触发、过零触发和脉冲列调制触发等。
触发电路对其产生的触发脉冲要求:(1)触发信号可为直流、交流或脉冲电压。
(2)触发信号应有足够的功率(触发电压和触发电流)。
(3)触发脉冲应有一定的宽度,脉冲的前沿尽可能陡,以使元件在触发导通后,阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。
单相桥式全控整流电路设计

单相桥式全控整流电路设计单相桥式全控整流电路是一种常用的电路,其具有可靠性高、效率高以及适用范围广等特点。
本文将对单相桥式全控整流电路进行详细的介绍和设计。
一、单相桥式全控整流电路的介绍单相桥式全控整流电路是一种采用可控硅器件实现直流电源的电路,常用于电子装置、自动控制和功率器件中。
其主要由四个可控硅管组成,将交流电源整流为直流电源。
在单相桥式全控整流电路中,可控硅管会根据触发脉冲的信号来控制其导通和截止,从而控制输出电压和电流的大小。
需要注意的是,触发脉冲的相位、脉宽和大小都会影响输出的电压和电流,因此需要根据具体应用场合来进行合理的设计。
二、单相桥式全控整流电路的设计1. 电源选型单相桥式全控整流电路需要有一个稳定的电源来提供交流电源,因此需要选择合适的电源。
一般来说,选择稳压电源、变压器、整流电路和滤波电路等电子元件构成的电源比较合适。
2. 器件选型在单相桥式全控整流电路中,需要选择适用的器件,如可控硅管、反向恢复二极管。
可以根据具体的应用场合来选择合适的器件。
3. 负载匹配在单相桥式全控整流电路中,需要考虑电路与负载的匹配问题,以确保输出电压和电流的稳定性。
通常可以采用变压器或电容等元件进行匹配。
4. 触发电路设计单相桥式全控整流电路中的可控硅管需要通过触发电路来控制其导通和截止,因此需要设计合适的触发电路。
触发电路的设计需要考虑触发脉冲的相位、脉宽和大小等因素,以确保输出电压和电流的精度和稳定性。
5. 整流电路设计在单相桥式全控整流电路中,需要设计合适的整流电路来将交流电源整流为直流电源。
整流电路的设计需要考虑输出电压和电流的大小和稳定性。
三、总结单相桥式全控整流电路是一种常用的电路,其利用可控硅管来实现直流电源的输出。
需要注意的是,设计单相桥式全控整流电路需要考虑多个因素,如电源选型、器件选型、负载匹配、触发电路设计和整流电路设计等。
只有在考虑全面的情况下,才能保证单相桥式全控整流电路的稳定性和精度。
单相桥式全控整流电路改进设计

单相桥式全控整流电路改进设计介绍单相桥式全控整流电路是一种常用的电力转换装置,可将交流电转换为直流电。
然而,现有的单相桥式全控整流电路存在一些问题,需要进行改进设计。
改进目标本文档的目标是设计一种改进型的单相桥式全控整流电路,以解决以下问题:1. 减小电路的谐波失真。
2. 提高电路的功率因数。
3. 降低电路的成本和复杂度。
设计方案为了实现上述改进目标,并在不引入法律纠纷的情况下,本文档推荐以下设计方案:1. 使用谐波滤波器:在电路输出端添加合适的谐波滤波器,可以有效减小电路的谐波失真。
2. 采用功率因数校正电路:通过引入功率因数校正电路,可以提高电路的功率因数,减少电网对电路的负荷。
3. 优化元器件选择:选择合适的元器件,以优化电路的性能,并降低成本和复杂度。
实施计划以下是本文档的实施计划:1. 分析现有电路的问题和瓶颈。
2. 确定改进目标和设计要求。
3. 进行电路改进设计,包括添加谐波滤波器和功率因数校正电路。
4. 优化元器件选择,并进行性能评估和成本估算。
5. 实施改进设计,制作原型电路并进行测试。
6. 根据测试结果进行必要的修改和调整。
7. 撰写改进设计报告,总结设计过程和结果。
预期效果通过本文档的改进设计,预计可以实现以下效果:1. 降低电路的谐波失真,使电路输出更加稳定和纯净。
2. 提高电路的功率因数,减少电网对电路的压力,提高电网的负载能力。
3. 降低电路的成本和复杂度,提高整体设计的可行性和实用性。
结论本文档提出了一种改进型的单相桥式全控整流电路设计方案,并给出了相应的实施计划和预期效果。
该设计方案通过引入谐波滤波器和功率因数校正电路,旨在降低谐波失真、提高功率因数,并降低成本和复杂度。
通过实施该设计方案,预计可以实现电路性能的明显提升和整体效益的增加。
单相桥式全控整流电路的设计..

1设计课题任务及总体方案介绍1.1设计课题任务课题:单相桥式全控整流电路设计(阻感性负载)任务:单相桥式全控整流电路的设计要求为:1 电网供电电压为单相交流 220V/50HZ ;2 变压器二次侧电压为100V;3 输出电压连续可调,为0〜100V;4 移相范围:0o-90c;5 输出功率:500W1.2设计课题总体方案介绍1.2.1方案的选择我们知道,单相整流器的电路形式是各种各样的,整流的结构也是比较多的因此在做设计之前我们主要考虑了以下二种方案:方案一:单相桥式全控整流电路电路简图如下:图1.1单相桥式全控整流电路对每个导电回路进行控制,相对于全控桥而言少了一个控制器件,用二极管代替,有利于降低损耗!如果不加续流二极管,当a突然增大至180°或出发脉冲丢失时,由于电感储能不经变压器二次绕组释放,只是消耗在负载电阻上,会发生一个晶闸管导通而两个二极管轮流导通的情况,这使U d成为正弦半波,即半周期为正弦,另外半周期为零,其平均值保持稳定,相当于单相半波不可控整流电路时的波形,即为失控。
所以必须加续流二极管,以免发生失控现象。
方案:单相全波可控整流电路:电路简图如下:图1.2单相桥式全控整流电路此电路变压器是带中心抽头的,结构比较复杂,只要用2个可控器件,单相全波只用2个晶闸管,比单相全控桥少2个,因此少了一个管压降,相应地,门极驱动电路也少2个,但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的 2倍。
不存在直流磁化的问题,适用于输出低压的场合作用。
但是绕组及铁心对铜、铁等材料的消耗比单相全控桥多,在当今世界上有色金属有限的情况下,这是很不利的,所以我们也放弃了这个方案。
单相半控整流电路的优点是:线路简单、调整方便。
弱点是:输出电压脉冲大,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。
而单相全控式整流电路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,变压器利用率高的优点。
(完整word版)单相桥式全控整流电路的设计

目录1 设计方案及原理 (1)原理方框图 (1)主电路的设计 (1)主电路原理说明 (2)整流电路参数的计算 (2)2 元器件的选择 (3)晶闸管的选用 (3)变压器的选用 (4)3 触发电路的设计 (4)对触发电路的要求 (4)3.2 KJ004 集成触发器 (4)4 保护电路的设计 (5)过电压保护 (6)过电压保护 (6)过电流保护 (7)电流上涨率 di/dt 的克制 (7)4.1.4 电压上涨率 du/dt 的克制 (7)5 仿真剖析与调试 (8)成立仿真模型 (8)仿真结果剖析 (9)心得领会 . (11)参照文件 . (12)附录 . ...................................................... 错误!不决义书签。
单相桥式全控整流电路的设计1设计方案及原理1.1 原理方框图系统原理方框图如1-1 所示:触发电路保护电路驱动电路整流主电路负载图 1-1系统原理方框图1.2 主电路的设计主电路原理图以下列图1-2 所示:图 1-2单相桥式全控整流电路原理图1.3 主电路原理说明在电源电压 u2 正半周时期, VT1、VT4 蒙受正向电压,若在触发角 α 处给 VT1、VT4加触发脉冲, VT1、VT4导通,电流从电源 a 端经 VT1、负载、 VT4流回电源 b 端。
当 u2 过零时,流经晶闸管的电流也降到零, VT1和 VT4关断。
在电源电压 u2 负半周时期,仍在触发延缓角 α 处触发 VT2和 VT3, VT2 和 VT3导通,电流从电源 b 端流出,经过 VT3、 R 、 VT2流回电源 a 端。
到 u2 过零时,电流又降为零, VT2 和 VT3 关断。
今后又是 VT1和 VT4导通,这样循环的工作下去。
该电路的移向范围是0―π。
此外,因为该整流电路带的是反电动势负载,因此不是正半轴的随意时辰都能开通晶闸管的,要开通晶闸管一定在沟通电刹时价大于E 的时候去触发。
电力电子单相桥式整流电路设计报告

电力电子单相桥式整流电路设计报告本文将介绍电力电子单相桥式整流电路设计报告。
该电路用于将交流电转换为直流电,是电力转换的常见形式之一,常用于电源供应器、反馈电源、恒定电流源、电动机驱动器等各种领域。
一、概述单相桥式整流电路包括四个二极管和两个并联的滤波电容器。
交流电从电源中进入电路,经过滤波后形成稳定的直流电输出,输出电压与输入电压成正比,但存在一些电压降。
二、设计1.电源设计电源的输出电压和频率应根据需求进行设计。
电源的输出电压应以负载要求为基础,考虑负载变化时的稳定性。
适合单相桥式整流电路的斩波电源为变压器、AC/DC转换器、开关电源等。
2.整流电路设计整流电路需要选用合适的二极管。
一般选用高速恢复二极管或超快恢复二极管,以减小二极管的反向恢复时间和并联电容的大小。
选用超快恢复二极管,可以进一步减少反向恢复时间和二极管的反向电流,增强整流电路的效率、稳定性和输出能力。
3.滤波电路设计滤波电路用于过滤整流电路中的高频电流和噪音,以保证输出电压的稳定性。
选用合适的电容器,可以显著降低输出电压的波动和噪音。
4.稳压电路设计稳压电路用于使输出电压保持稳定,可选用线性稳压器或开关稳压器。
线性稳压器采用晶体管为调节元件,工作稳定可靠;开关稳压器采用大功率晶体管或MOSFET为调节元件,具有高效率、小尺寸、低成本等特点。
三、实验结果通过实验测量,本电路稳定输出电压为12V,最大输出电流为1A。
稳定性较好,输出电压波动小。
在负载变化时,输出电压变化不大,能够满足电源供应器、反馈电源、恒定电流源、电动机驱动器等领域的需求。
四、总结本文介绍了电力电子单相桥式整流电路的设计原理和实验结果。
通过该电路设计,可以将交流电源转换为稳定的直流电源,满足各种领域的电源需求。
选用合适的电源、二极管、电容器和稳压电路,可以进一步优化电路性能,提高电路效率和稳定性。
因此,单相桥式整流电路具有广泛的应用前景,是电力转换领域的重要研究方向。
单相桥式整流逆变电路的设计及仿真..

辽宁工业大学电力电子技术课程设计(论文)题目:单相桥式整流/逆变电路的设计及仿真院(系):电气工程学院专业班级:自动化111班学号: *********学生姓名:指导教师:(签字)起止时间:2013.12.30-2014.1.10课程设计(论文)任务及评语院(系):电气工程学院 教研室:自动化 注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算学 号 1103020 学生姓名 专业班级课程设计(论文)题目单相桥式整流/逆变电路的设计及仿真课程设计(论文)任务 课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数 实现功能整流电路是将交流电能变成直流电供给直流用电设备,在生产实际中,用于电阻加热炉、电解、电镀中,这类负载属于电阻类负载。
逆变电路是把直流电变成交流电。
逆变电路应用广泛,在各种直流电源中广泛使用。
设计任务及要求 1、确定系统设计方案,各器件的选型 2、设计主电路、控制电路、保护电路; 3、各参数的计算;4、建立仿真模型,验证设计结果。
5、撰写、打印设计说明书一份;设计说明书应在4000字以上。
技术参数整流电路:单相电网220V ,输出电压0~100V ,电阻性负载,,R=20欧姆 逆变电路:单相全桥无源逆变,输出功率200W ,输出电压100Hz 方波 进度计划1、 布置任务,查阅资料,确定系统方案(1天)2、 系统功能分析及系统方案确定(2天)3、 主电路、控制电路等设计(1天)4、 各参数计算(1天)5、 仿真分析与研究(3天)6、 撰写、打印设计说明书(1天)答辩(1天)指导教师评语及成绩平时: 论文质量: 答辩:总成绩: 指导教师签字: 年 月 日摘要整流电路是把交流电转换为直流电的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
逆变电路是把直流电变成交流电的电路,与整流电路相对应。
无源逆变电路则是将交流侧直接和负载连接的电路。
此次设计的单相桥式整流电路是利用二极管来连接成“桥”式结构,达到电能的充分利用,是使用最多的一种整流电路。
单相桥式整流电路设计

1单相桥式整流电路设计单相桥式整流电路可分为单相桥式相控整流电路和单相桥式半控整流电路,它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。
下面分析两种单相桥式整流电路在带电感性负载的工作情况。
单相半控整流电路的优点是:线路简单、调整方便。
弱点是: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。
而单相全控式整流电路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,变压器利用率高的优点。
单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路 2 倍,在相同的负载下流过晶闸管的平均电流减小一半;且功率因数提高了一半。
单相半波相控整流电路因其性能较差,实际中很少采用,在中小功率场合采用更多的是单相全控桥式整流电路。
根据以上的比较分析因此选择的方案为单相全控桥式整流电路(负载为阻感性负载)。
1.1 元器件的选择1.1.1 晶闸管的介绍晶管又称为晶体闸流管,可控硅整流(Silicon Controlled Rectifier--SCR ),开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代 ; 20 世纪 80 年代以来,开始被性能更好的全控型器件取代。
能承受的电压和电流容量最高,工作可靠,以被广泛应用于相控整流、逆变、交流调压、直流变换等领域,成为功率低频(200Hz以下)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1)晶闸管的结构晶闸管是大功率器件,工作时产生大量的热,因此必须安装散热器。
晶闸管有螺栓型和平板型两种封装引出阳极 A 、阴极 K 和门极(或称栅极) G 三个联接端。
对于螺栓型封装,通常螺栓是其阳极,能与散热器紧密联接且安装方便平板型封装的晶闸管可由两个散热器将其夹在中间内部结构 :四层三个结如图 1.1图 1.1 晶闸管的外形、内部结构、电气图形符号和模块外形a)晶闸管外形b)内部结构c)电气图形符号 d)模块外形2)晶闸管的工作原理图晶闸管由四层半导体( P1、N1、 P2、N2)组成,形成三个结J1(P1N1)、 J2( N1P2)、J3(P2N2),并分别从 P1、P2、N2引入 A、G、K 三个电极,如图 1.2(左)所示。
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1 单相桥式整流电路设计单相桥式整流电路可分为单相桥式相控整流电路和单相桥式半控整流电路,它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。
下面分析两种单相桥式整流电路在带电感性负载的工作情况。
单相半控整流电路的优点是:线路简单、调整方便。
弱点是: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。
而单相全控式整流电路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,变压器利用率高的优点。
单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍,在相同的负载下流过晶闸管的平均电流减小一半;且功率因数提高了一半。
单相半波相控整流电路因其性能较差,实际中很少采用,在中小功率场合采用更多的是单相全控桥式整流电路。
根据以上的比较分析因此选择的方案为单相全控桥式整流电路(负载为阻感性负载)。
元器件的选择晶闸管的介绍【晶管又称为晶体闸流管,可控硅整流(Silicon Controlled Rectifier--SCR),开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代; 20世纪80年代以来,开始被性能更好的全控型器件取代。
能承受的电压和电流容量最高,工作可靠,以被广泛应用于相控整流、逆变、交流调压、直流变换等领域,成为功率低频(200Hz以下)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1)晶闸管的结构晶闸管是大功率器件,工作时产生大量的热,因此必须安装散热器。
晶闸管有螺栓型和平板型两种封装引出阳极A、阴极K和门极(或称栅极)G三个联接端。
对于螺栓型封装,通常螺栓是其阳极,能与散热器紧密联接且安装方便平板型封装的晶闸管可由两个散热器将其夹在中间内部结构:四层三个结如图]图晶闸管的外形、内部结构、电气图形符号和模块外形a)晶闸管外形 b)内部结构 c)电气图形符号 d)模块外形2)晶闸管的工作原理图晶闸管由四层半导体(P1、N1、P2、N2)组成,形成三个结J1(P1N1)、J2(N1P2)、J 3(P2N2),并分别从P1、P2、N2引入A、G、K三个电极,如图(左)所示。
由于具有扩散工艺,具有三结四层结构的普通晶闸管可以等效成如图(右)所示的两个晶闸管T1(P1-N1-P2)和(N1-P2-N2)组成的等效电路。
图晶闸管的内部结构和等效电路]晶闸管的驱动过程更多的是称为触发,产生注入门极的触发电流IG的电路称为门极触发电路。
也正是由于能过门极只能控制其开通,不能控制其关断,晶闸管才被称为半控型器件。
其他几种可能导通的情况:①阳极电压升高至相当高的数值造成雪崩效应②阳极电压上升率du/dt过高③结温较高④光直接照射硅片,即光触发:光控晶闸管只有门极触发是最精确、迅速而可靠的控制手段。
可关断晶闸管}可关断晶闸管简称GTO。
可关断晶闸管的结构GTO的内部结构与普通晶闸管相同,都是PNPN四层结构,外部引出阳极A、阴极K和门极G如图。
和普通晶闸管不同, GTO是一种多元胞的功率集成器件,内部包含十个甚至数百个共阳极的小GTO元胞,这些GTO元胞的阴极和门极在器件内部并联在一起,使器件的功率可以到达相当大的数值。
图 GTO的结构、等效电路和图形符号1)可关断晶闸管的工作原理GTO的导通机理与SCR是完全一样的。
GTO一旦导通之后,门极信号是可以撤除的,在制作时采用特殊的工艺使管子导通后处于临界饱和,而不像普通晶闸管那样处于深饱和状态,这样可以用门极负脉冲电流破坏临界饱和状态使其关断。
GTO在关断机理上与SCR是不同的。
门极加负脉冲即从门极抽出电流(即抽出饱和导通时储存的大量载流子),强烈正反馈使器件退出饱和而关断。
—晶闸管的派生器件在晶闸管的家族中,除了最常用的普通型晶闸管之外,根据不同的的实际需要,珩生出了一系列的派生器件,主要有快速晶闸管(FST)、双向晶闸管(TRIAL)、可关断晶闸管(GTO)、逆导晶闸管、(RCT)和光控晶闸管。
可关断晶闸管具有普通晶闸管的全部优点,如耐压高,电流大等。
同时它又是全控型器件,即在门极正脉冲电流触发下导通,在负脉冲电流触发下关断。
故我们选择可关断晶闸管。
整流电路我们知道,单相整流器的电路形式是各种各样的,整流的结构也是比较多的。
因此在做设计之前我们主要考虑了以下几种方案:方案1:单相桥式半控整流电路电路简图如下:;图单相桥式半控整流电路对每个导电回路进行控制,相对于全控桥而言少了一个控制器件,用二极管代替,有利于降低损耗!如果不加续流二极管,当α突然增大至180°或出发脉冲丢失时,由于电感储能不经变压器二次绕组释放,只是消耗在负载电阻上,会发生一个晶闸管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,另外半周期为ud为零,其平均值保持稳定,相当于单相半波不可控整流电路时的波形,即为失控。
所以必须加续流二极管,以免发生失控现象。
方案2:单相桥式全控整流电路电路简图如下:图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。
方案3:单相半波可控整流电路·电路简图如下:图单相半波可控整流电路此电路只需要一个可控器件,电路比较简单,VT的a 移相范围为180。
但输出脉动大,变压器二次侧电流中含直流分量,造成变压器铁芯直流磁化。
为使变压器铁心不饱和,需增大铁心截面积,增大了设备的容量。
实际上很少应用此种电路。
方案4:单相全波可控整流电路:电路简图如下:图单相全波可控整流电路%此电路变压器是带中心抽头的,结构比较复杂,只要用2个可控器件,单相全波只用2个晶闸管,比单相全控桥少2个,因此少了一个管压降,相应地,门极驱动电路也少2个,但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的2倍。
不存在直流磁化的问题,适用于输出低压的场合作电流脉冲大(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。
而单相全控式整流电路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,变压器利用率高的优点。
相同的负载下流过晶闸管的平单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍,在均电流减小一半;且功率因数提高了一半。
根据以上的比较分析因此选择的方案为单相全控桥式整流电路(负载为阻感性负载)。
综上所述,针对他们的优缺点,我们采用方案二,即单相桥式全控整流电路。
主电路设计图主电路原理图图 主电路工作波形图'电路如图和图所示。
为便于讨论,假设电路已工作于稳态。
(1) 工作原理在电源电压2u 正半周期间,VT1、VT2承受正向电压,若在αω=t 时触发,VT1、VT2导通,电流经VT1、负载、VT2和T 二次侧形成回路,但由于大电感的存在,2u 过零变负时,电感上的感应电动势使VT1、VT2继续导通,直到VT3、VT4被触发导通时,VT1、VT2承受反相电压而截止。
输出电压的波形出现了负值部分。
在电源电压2u 负半周期间,晶闸管VT3、VT4承受正向电压,在απω+=t 时触发,VT3、VT4导通,VT1、VT2受反相电压截止,负载电流从VT1、VT2中换流至VT3、VT4中在πω2=t 时,电压2u 过零,VT3、VT4因电感中的感应电动势一直导通,直到下个周期VT1、VT2导通时,VT3、VT4因加反向电压才截止。
值得注意的是,只有当时2πα≤,负载电流d i 才连续,当时2πα>,负载电流不连续,而且输出电压的平均值均接近零,因此这种电路控制角的移相范围是20π-。
整流电路参数计算1.在阻感负载下电流连续,整流输出电压的平均值为2221sin()cos0.9cosdU td t Uπααωωααπ+===⎰ (2-1)\由设计任务有电感700L mH=,电阻500R=Ω,220VU2=,则输出电压平均值dU的最大值可由下式可求得。
20.9cos00.92201198VdU U==⨯⨯= (2-2)可见,当α在2/~0π范围内变化时,整流器可在0~198V范围内取值。
2.整流输出电压有效值为2220VU U=== (2-3)3.整流输出电流平均值为:221980.3625362.5500(2 3.14500.7)dddUI A mAR=====+⨯⨯⨯0.3625362.5(2)500(2dUA mAR fLπ====++⨯(2-4)4.在一个周期内每组晶闸管各导通180°,两组轮流导通,整流变压器二次电流是正、负对称的方波,电流的平均值dI和有效值I相等,其波形系数为1。
^流过每个晶闸管的电流平均值与有效值分别为:10.50.36250.18125181.25222TdT d d dI I I I A A mAθπππ====⨯== (2-5)0.36250.25636256.36T d d dI I A A mA====== (2-6)5、晶闸管在导通时管压降Tu=0,故其波形为与横轴重合的直线段;VT1和VT2加正向电压但触发脉冲没到时,VT3、VT4已导通,把整个电压2u加到VT1或VT22;VT1和VT2反向截止时漏电流为零,只要另一组晶闸管导通,也就把整个电压2u加到VT1或VT2上,2。
2辅助电路的设计驱动电路的设计触发电路的论证与选择1)单结晶体管的工作原理;单结晶体管原理单结晶体管(简称UJT)又称基极二极管,它是一种只有PN 结和两个电阻接触电极的半导体器件,它的基片为条状的高阻N型硅片,两端分别用欧姆接触引出两个基极b1和b2。
在硅片中间略偏b2一侧用合金法制作一个P区作为发射极e。
其结构,符号和等效电路如图所示。
图单结晶体管2)单结晶体管的特性从图一可以看出,两基极b1和b2之间的电阻称为基极电阻。
Rbb =rb1+rb2式中:Rb1——第一基极与发射结之间的电阻,其数值随发射极电流ie而变化,rb2为第二基极与发射结之间的电阻,其数值与ie无关;发射结是PN结,与二极管等效。
若在两面三刀基极b2,b1间加上正电压Vbb,则A点电压为:{V A =[rb1/(rb1+rb2)]vbb=(rb1/rbb)vbb=ηVbb式中:η——称为分压比,其值一般在—之间,如果发射极电压VE由零逐渐增加,就可测得单结晶体管的伏安特性,见图:图单结晶体管的伏安特性(1)当V e〈ηVb b时,发射结处于反向偏置,管子截止,发射极只有很小的漏电流Iceo。
(2)当Ve ≥ηVbb+VD VD为二极管正向压降(约为),PN结正向导通,Ie显著增加,rb1阻值迅速减小,Ve相应下降,这种电压随电流增加反而下降的特性,称为负阻特性。