单相桥式整流电路的应用

2、 同步信号为正弦波的触发电路
（1）三个基本环节： ①同步移相 ②脉冲形成整形 ③脉冲功放输出
（2）工作原理 晶体管 V1 左边部分为同步移相环节，在 V1 的基极上综合了同步信号 UT，
偏移电压 Ub 及控制电压 Uc。利用垂直控制原理，将几条支路进行并联电流叠 加。本电路中 RP2 可调节 Ub，也可调节 Uc 改变晶体管 V1 从截止到导通的翻转 时刻，来产生触发电路不同的控制角。
3、提高学生课程设计报告撰写水平，为以后其它学科写课程设计实验报告积累经验。 4、培养学生设计和绘制电路图的能力。
二. 设计的任务、指标内容及要求。 （1）采用单相相控整流电路，主要由主电路、触发电路组成。 （2）触发电路不采用单结晶体管自激振荡触发电路。 （3）同步输入电源：单相交流工频电源，220V，50HZ。 （4）负载为 40W 白炽灯。
脉冲形成放大环节是一集基耦合单稳态脉冲电路，V2 的集电极通过 VD5 耦合到 V3 的基极，V3 的集电极通过 C4、RP3 耦合到 V2 的基极。当同步移相 环节送出负脉冲时，使单稳态电路翻转，从而输出脉宽可调的、幅值足够的触 发脉冲，起到脉冲整形与放大作用。 3. KC04 集成移相触发器
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3.1 主电路的设计………………………………………………………………………4～6
3.2 触发电路的设计…………………………………………………………………·6～8
3.3 绘制完整的主电路电气原理图和触发电路原理框图…………………………·9～10
3.4 介绍电路工作原理，绘制电路各点电压波形图………………………………10～13
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e: 编制论证本方案所需的仪器器材、元件和工具；
a) 工具：电烙铁、测电笔、旋具、尖嘴钳、镊子、剥线钳、小刀、针头等。
b)仪
表： F47 万用表一个。 c) 器材：导线、焊接板、面包板。 d)
仪器：示波器
e): 元器件清单:
元器件清单列表
序号
代号
名称
型号
数量
1
VD1-VD7
二极管
1N4007
也可以测任两脚之间的正、反向电阻，若正、反向电阻均接近无穷大，则两 极即为阳极 A 和阴极 K，而另一脚即为门极 G。
螺栓形普通晶闸管的螺栓一端为阳极 A，较细的引线端为门极 G，较粗的引 线端为阴极 K。
（2）单节晶体管管脚的判断 判别单节晶体管发射极 E 的方法：把万用表转换开关置于 R*100 档，黑表笔
具体方法是：将万用表黑表笔任接晶闸管某一极，红表笔依次去触碰另外两 个电极。若测量结果有一次阻值为几千欧姆（kΩ ） 而另一次阻值为几百欧姆，（Ω ）， 则可判定黑表笔接的是门极 G。在阻值为几百欧姆的测量中，红表笔接的是阴极 K，而在阻值为几千欧姆的那次测量中，红表笔接的是阳极 A，若两次测出的阻 值均很大，则说明黑表笔接的不是门极 G，应用同样方法改测其它电极，直到找 出三个电极为止。
附录………………………………………………………………………………………18～19
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《单相相控整流电路的应用》
一. 课程设计的目的 在学习完《电力电子技术》相关课程之后进行的一个重要的实践性教学环节，是电气
自动化专业学生在整个学习过程中一项综合性实践环节，是工程技术应用型人才培养目标 的重要组成部分，是走向工作岗位、从事专业技术之前的一项综合性技能训练，对学生的 职业能力培养和实践技能训练具有相当重要的意义。
20/2W
1
16
R10
电阻
30
1
17
R11
电阻
2K
1
18
C1
电容
1u
1
19
C2
电容
1000p
1
20
C3
电容
473
1
21
C4
电容
474
1
22
C5
电容
104
1
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四、方案论证 1、检验元件
（1）晶闸管管脚判别 根据普通晶闸管的结构可知，其门极 G 与阴极 K 极之间为一个 PN 结，具有
单向导电特性，而阳极 A 与门极之间有两个反极性串联的 PN 结。因此，通过用 万用表 R×100A 或 R×1k 档测量普通晶闸管各引脚之间的电阻值，即能确定三个 电极。
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②同步信号为正弦波的触发电路工作原理： 同步信号为正弦波 UT ，由同步变压器副边提供。 同步移相环节： 晶体管 V1 左边部分为同步移相环节，在 V1 的基极上综合了同步信号 UT，偏移电 压 Ub 及控制电压 Uc。利用垂直控制原理，将几条支路进行并联电流叠加。本电路 中 RP2 可调节 Ub，也可调节 Uc 改变晶体管从截止到导通的翻转时刻，来产生触发 电路不同的控制角。 脉冲形成放大环节是一集基耦单稳态脉冲电路，V2 的集电极通过 VD5 耦合到 V3 的基极，V3 的集电极通过 C4、RP3 耦合到 V2 的基极。当同步移相环节送出负脉 冲时，使单稳态电路翻转，从而输出脉宽可调的、幅值足够的触发脉冲，起到脉冲 整形与放大作用。

2
V1、V2
三极管
3GD12B
2
3
V3
三极管
3DD4
1
4
T1
变压器
220V/50V
1
5
RP2
电位器
2.2K
1
6
RP3
电位器
47K
1
7
R1
电阻
2K
1
8
R2
电阻
51K
1
9
R3
电阻
6.8K
1
10
R4
电阻
5.1K
1
11
R5
电阻
15K
1
12
R6
电阻
47K
1
13
R7
电阻
3.9K
1
14
R8
电阻
390
1
15
R9
电阻
它 可分为同步、 锯齿波形成、 移相、 脉冲形成 脉冲输出等几部分电路
c：绘制完整的主电路电气原理图和触发电路原理框图；
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1. 主电路电气原理图
2.触发电路电气原理图
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d.介绍主电路各元件功能和整体电路工作原理，绘制电路各点电压波形图； （1）分别说明主电路和触发电路的工作原理。其中要说明主电路的基本计算关系。
1) 整流输出电压平均值：
Ud 1
2U 2 sin td ( t )
2 U 2 (1
cos
)
1 cos 0.9U 2 2
2）整流输出电压的有效值为
U
1
( 2U 2 sin
t ) 2d ( t )
sin 2 U2
2
3）输出电流的平均值和有效值分别为
UdU 1 cos
Id
0.9 2
RdRd2
I U U2
接假设的发射极，红表笔接另外的两极，当出现两次低阻时，黑表笔接的就是单 节晶体管的发射极。 单节晶体管 B1 和 B2 的判断方法：把万用表置于 R*100 档，用黑表笔姐发射极 E， 红表笔分别接触另外两极，两次测量中，电阻大的一次，红表笔接的就是 B1 极。 特别提示： 上述判别 B1 和 B2 的方法，不一定对所有的单节晶体管都适用，有个别管子的 E-B1 间的正向电阻值较小，不过准确的判断哪极是 B1，哪极是 B2 在实际使用 中并不特别重要。即使 B1、B2 用颠倒了，也不会使管子损坏，只影响输出脉冲
三.方案的设计 根据课题要求正确选择主电路形式； 单相相控整流电路主电路有单相半波、单相桥式全控、单相桥式半控等。
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1、 单相半波可控整流电路 单相半波可控整流电路的优点是线路简单、调整方便，其缺点是输出电压脉动大，负
载电流脉动大（电阻性负载时），且整流变压器二次绕组中存在直流电流分量，使铁心磁 化，变压器容量不能充分利用。若不用变压器，则交流回路有直流电流，使电网波形畸 变引起额外损耗。因此单相半波相控整流电路只适用于小容量，波形要求不高的的场合。
3 单项全破可控整流电路 此电路变压器是带中心抽头的，结构比较复杂，。不存在直流磁化的问题，适用于输出
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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。但触发电路若采用分立元件触发电路，时间差问题难 以解决，且根据两个晶闸管的接线方式有时可能则会导致电路短路。故也不用此电路。
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洛阳理工学院
课程设计报告书
科 目： 电力电子技术 题 目：单相相控整流电路的应用 班 级： 学 号： 学生姓名：
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目
录
1.课程设计的目的……………………………………………………………………………3
2.课程设计的任务、指标内容及要求………………………………………………………3
3.方案的设计…………………………………………………………………………………3
4 单相桥式半控整流电路 单相桥式半控整流电路用二只晶闸管和二只二极管，根据两个晶闸管的接线方式， 可以使用分立元件触发电路，且触发电路相对简单，当两个晶闸管被同时导通时，由二 极管在电源电压过零时自然换流其性能和单相桥式全控整流电路相同，具有同等优点。 故采用此电路作为本次课程设计的主电路。
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换到 D1 ，负载电流 i d 从 a 点经 D1 、T1 继续流通回到 a 点，形成不经过变压器的自