实验2单相半波可控整流电路)资料
单相桥式全控整流电路实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除单相桥式全控整流电路实验报告篇一：实验五单相桥式全控整流电路实验实验五单相桥式全控整流电路实验一．实验目的1．了解单相桥式全控整流电路的工作原理。
2．研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、电阻—电感性负载及反电势负载时的工作。
3．熟悉mcL—05锯齿波触发电路的工作。
二．实验线路及原理参见图4-7。
三．实验内容1．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。
2．单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。
3．单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。
四．实验设备及仪器1．mcL系列教学实验台主控制屏。
2．mcL—18组件（适合mcL—Ⅱ)或mcL—31组件（适合mcL—Ⅲ）。
3．mcL—33组件或mcL—53组件（适合mcL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）4．mcL—05组件或mcL—05A组件5．meL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。
6．meL—02三相芯式变压器。
7．双踪示波器8．万用表五．注意事项1．本实验中触发可控硅的脉冲来自mcL-05挂箱，故mcL-33（或mcL-53，以下同）的内部脉冲需断x1插座相连的扁平带需拆除，以免造成误触发。
2．电阻Rp的调节需注意。
若电阻过小，会出现电流过大造成过流保护动作（熔断丝烧断，或仪表告警）；若电阻过大，则可能流过可控硅的电流小于其维持电流，造成可控硅时断时续。
3．电感的值可根据需要选择，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。
4．mcL-05面板的锯齿波触发脉冲需导线连到mcL-33面板，应注意连线不可接错，否则易造成损坏可控硅。
同时，需要注意同步电压的相位，若出现可控硅移相范围太小（正常范围约30°～180°），可尝试改变同步电压极性。
5．逆变(:单相桥式全控整流电路实验报告)变压器采用meL-02三相芯式变压器，原边为220V，中压绕组为110V，低压绕组不用。
6．示波器的两根地线由于同外壳相连，必须注意需接等电位，否则易造成短路事故。
单相半波可控整流电路设计(DOC)
电力电子技术课程设计说明单相半波可控整流电路设计学生姓名：学号:学生姓名：学号:学院: 计算机与控制工程学院专业: 电气工程及其自动化指导教师:2016 年月q匕大学课程设计任务2015/2016 学年第学期院: 计算机与控制工程学院业: 电气工程及其自动化姓名:课程设计题目: 单相半波可控整流电路设计起迄日期:2015年12月27日-2016年1月8日课程设计地点：德怀楼八层虚拟仿真实验室指导教师: 学科部副主任:F达任务书日期：2015 年12月26日课程设计任务书1 .设计目的:1）了解并掌握电力电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力2）学习Visio绘图软件和Matlab仿真软件2.设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：1）设计的电路为单相半波可控整流电路，负载为电阻负载。
2）已知参数：直流负载电阻R L=矩，单相交流电压U =100cos10^t （V），3）绘制电路原理图。
首先，分别分析并计算电阻两端平均电压U,=25V和U L =3W时，功率管相对应的触发角。
其次，按照原理图，在仿真软件中建立仿真模型，验证计算结果，结果应包含电阻两端平均电压U^25V和U L =30V时的电路工作的波形图。
并对仿真结果进行必要的文字分析。
3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书（论文）、图纸、实物样品等〕：1）根据设计题目要求的指标，通过查阅有关资料分析其工作原理，确定器件类型，可供选择的变流器件为晶闸管、Mosfet和IGBT,设计电路原理图；2）画出电路方框图，完成电路各部分的指标分配，计算各单元电路的参数和确定各元件的参数值，叙述主要元器件的功能及他们之间的控制关系和数据传输。
3）用Visio绘图软件绘制电路原理图4）利用Matlab仿真软件对电路图进行仿真分析。
课程设计任务24. 主要参考文献:石 玉.电力电子技术例题与电路设计指导.机械工业出版社.2003 张兴，张崇巍.PWM 整流器及其控制[M].北京：机械工业出版社，20125. 设计成果形式及要求:1）电路原理图2） Matlab 仿真电路结果图 3）课程设计说明书。
第四讲 单相半波可控整流电路
3）电路参数计算 ①输出电压平均值Ud与输出电流平均值Id。
U d
1 2π
π
2U2 sin td(t)
2U 2 2π
[ cos t]π
0.45U
2
1
cos 2
2U2 (1 cos ) 2π
Id
Ud Rd
0.45 U2 Rd
1 cos 2
（2）接续流二极管时
②流过晶闸管电流的平均值IdT和有效值IT
单相半波可控整流带电阻性负载电路参数的计算
1）输出电压平均值与平均电流的计算：
Ud
1 2π
π
2U2 sin td(t)
2U 2 2π
[ cos t]π
2U 2 2π
(1
cos )
0.45U 2
1
cos 2
Id
Ud Rd
0.45U 2 1 cos
Rd 2
2）负载上电压有效值U与电流有效值的计算：
Rd 2π
4π
晶闸管可能承受的正反向峰值电压为：U TM 2U 2
4）功率因数 cos P UI π sin 2
S U2I
2π
4π
例1-3: 单相半波可控整流电路，阻性负载，电源电压U2为220V，要
求的直流输出电压为50V，直流输出平均电流为20A，试计算：晶闸 管的控制角。输出电流有效值。电路功率因数。晶闸管的额定电压和 额定电流，并选择晶闸管的型号。
定性分析： 1） 60o 时的波形分析 （a）输出电压波形
（b）晶闸管两端电压波形
60o 时输出电压和晶闸管两端电压的实测波形
（a）输出电压波形 （b）晶闸管两端电压波形
2） 120o时的波形分析 （a）输出电压波形 （b）晶闸管两端电压波形
单相半波整流电路课件
+ 五、板路
+
整流：将交流电压变换成脉动的直流电压。
+
（一） ：单相半整流电路的结构与工作原理
+
1：电路结构组成
+
2：工作原理
+ （1） ：单相半波整流电路的整流原理
+ （2） 导通时的电流回路分析
+ （3） ：输出电压极性与电压电流波形分析
+
（二） ：负载电压、电流计算与整流二极管的选取
+ 整流：将交流电压变换成脉动的直流电压 。
1.单相半波整流电路
+ –
T+a
D io
u2 >0 时:
二极管导通，忽略二 极管正向压降，
u1
u2 –
uo=u2 RL uo
u2<0时:
b
二极管截止, uo=0
为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
单相半波整流电压波形 u2
+ Vrm = ,整流二极管在正向导通时最大的整 流电流 IV 应等于负载电流 I L ，
+ 3：讲解例题（教材 P193 例题 1）
+ 通过例题讲解可以帮助学生掌握选用整流 二极管的方法
+ 四、教学小结：
+ （1） 单相半波整流电路广泛应用于电工电子技 术中， ： 其整流的原理是利用二极管的单 向导 电性。 （2） ：由于半波整流电路所采用元器件 较少，所构成的电路简单、成本低，但从输出电 压的波形图上可以看出输出的直流电压低、脉动 大，变压器一半的时间未利用，所以效率较 低， 只适用于对脉动要求不高的场合。 （可引导学生 小结） （3） ：在选用整流二极管时应重点考虑 最大的整流电流和最高的反向工作电压。
电力电子课程设计 单相半波可控整流
电力电子课程设计单相半波可控整流目录1. .......................................................................................................................... 绪论 (2)2. 单相半控桥式整流电路电路设计 (2)2.1电路原理图 (2)2.2单相桥式半控整流电路的计算公式 (3)2.3带阻感负载时的工作情况 (3)3. MATLUB仿真 (4)3.1 MATLUB仿真图 (4)3.2 元器件参数设置 (4)3.2.1设置晶闸管参数 (4)3.2.2设置交流电源参数 (5)3.2.3设置负载参数 (5)3.2.4设置脉冲参数 (6)3.3 仿真结果展示 (7)4. 结论 (8)参考文献 (9)1. 绪论电力电子技术是以电力、电能为研究对象的电子技术，又称电力电子学（Power Electronics）。
它主要研究各种电力电子半导体器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或设置，以完成对电能的变换和控制。
电力电子学是横跨“电子”“电力”“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。
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的变换和控制，而构成的一门完整的学科。
故其学习方法与电子技术和控制技术有很多的相似之处。
单相桥式整流电路是一种相对重要的整流电路，把交流电能转换成直流电能的一种桥式整流电路。
它可以应用到很多的地方，在许多的元器件中都有用到，范围广泛。
本课程设计内容是设计一个单相桥式半控整流电路为PL负载提供直流电源。
本文需要研究的是设计一个主电路、控制电路组成的总电路，以及要进行MATLAB仿真实验。
其中主电路是要设计一个单相半控桥式整流电路，控制电路是要同步信号为锯齿波的触发电路。
2. 单相半控桥式整流电路电路设计单相半控桥式整流电路总体设计框图如图所示2.1 电路原理图实验电路如图所示。
单相半控桥式整流电路实验
单位：***职业技术教育中心姓名：***学科：机电题目：浅析单相桥式半控整流电路实验电话：***********浅析单相桥式半控整流电路实验摘要:《电力电子技术》是一门实践性很强的课程,该文总结了本人在单相可控整流实验教学中的心得体会,对《电力电子技术》教学有一定的指导作用。
关键词:半控整流、晶闸管、触发电路、单结晶体管实验一、引言整流电路将交流电变为直流电，是电力电子电路中出现最早的一种电路，与人类生产生活实际联系密切，应用十分广泛。
单相半波可控整流电路虽然具有电路简单、调整方便、使用元件少的优点，但却有整流电压脉动大、输出整流电流小的缺点。
较常用的是半控桥式整流电路，简称半控桥。
二、实验说明整流电路中，采用晶闸管来控制导通的时间和路径。
作为一个传统电力电子技术实验，采用相控方式。
单相半控桥式整流电路中有两个晶闸管控制导通时间，另两个不可控的硅整流管作为限定电流的路径。
其直流输出电压平均值的表达式为U d=0.9U2(1+cosα/2)为保证触发的晶闸管可靠导通，触发脉冲信号应有一定的宽度。
一般晶闸管的导通时间为6μs,因此触发脉冲宽度应在此值之上，最好在20~50μs之间。
本次实验使用单结晶体管触发电路。
三、实验器材1、示波器一台2、变压器（220V/12V）一台3、万用表一只4、触发电路板一块及电路元件5、整流主电路板一块及电路元件四、实验线路五、实验步骤1、万用表对晶闸管进行检测（1）电极判别万用表置R×1K挡，将可控硅其中一端假定为控制极，与黑表笔相接，然后用红表笔分别接另外两个脚。
若有一次出现正向导通，则假定的控制极是对的，而导通那次红表笔所接的脚是阴极K，另一极则是阳极A。
如果两次均不导通，则说明假定的不是控制极，可重新设定一端为控制极。
（2）好坏判别在正常情况下，可控硅的GK是一个PN结，具有PN结特性，而GA和AK之间存在反向串联的PN结，故其间电阻值均为无穷大。
如果GK之间的正反向电阻都等于零，或GK和AK之间正反向电阻都很小，说明可控硅内部击穿短路。
课题3.单相半波可控整流电路(电阻性负载)
在0～ a 期间：晶闸管阳极电压大 于零，此时晶闸管门极没有触发 信号，晶闸管处于正向阻断状态， 输出电压和电流都等于零。
二、单相半波可控整流电路—阻感性负载
2.工作原理
在 a 时刻：门极加上触发信号， 晶闸管被触发导通，电源电压 u2 施加在负载上，输出电压 ud=u2 。 由于电感的存在，在 ud 的作用下， 负载电流 id 只能从零按指数规律 逐渐上升。
输出电压平均值 Ud 与输出电流平均值 Id。
U d 0.45U 2
1 cos a 2
Ud U 2 1 cosa Id 0.45 Rd Rd 2
二、单相半波可控整流电路—阻感性负载
3.基本物理量
流过晶闸管电流的平均值 IdT 和有效值 IT
I dT
p
p a Id 2p
IT
2
O u d
w t 1
w t
O id Id O i VT
w t
a 使晶闸管承受反向电压而关断，
w t
Id p - a p + a
i VD
O
R
w t
续流二极管一直导通到下一周期
晶闸管导通，使电流 id 连续，且 id波形近似为一条直线。
u
O
VT
w t
O
w t
二、单相半波可控整流电路—阻感性负载
3.基本物理量
5. 晶闸管可能承受的正反向峰值 电压
U TM 2U 2
3.晶闸管电流有效值 电路中，晶闸管与负载串联，所以
T
VT
u1
u2
u VT
id
ud
R
负载电流的有效值也就是流过晶闸
管电流的有效值
U 2 π a sin 2a IT I Rd 2 π 4 π
单相桥式半控整流电路实验原理
三．实验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，这里只介绍电感性负载时的工作情况。
单相桥式半控整流电路原理图如下图所示。
假设负载中电感很大，且电路已工作于稳态。
当电源电压 u 2 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 u 2 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u d ＝ 0 ，不像全控电路那样出现 u d 为负的情况。
在 u 2 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， u 2 经 VT3 和 VD2 向负载供电。
u 2 过零变正时， VD4 导通。
VT3 和VD4 续流， u d 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 u d 成为正弦半波，即半周期 u d 为正弦，另外半周期 u d 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。
单相桥式半控整流电路原理图四．实验内容⒈ 接线在实验装置断电的情况下，按单相桥式半控整流电路实验线路图及接线图进行接线。
图中可调电阻器 R d ，选用 MEL ﹣ 03 中的其中一组可调电阻器并联， R d 的初始电阻值应调到最大值。
⒉ 触发电路调试在主电路断电情况下调试触发电路。
当给定电压 U g ＝ 0V ，调节偏移电压使触发脉冲初始相位 a ＝180 °，然后逐渐调节给定电压 U g ，观察触发脉冲移相范围是否满足 a ＝30 °～180 °。
单相半波可控整流电路的设计
单相半波可控整流电路的设计一、引言单相半波可控整流电路是一种常见的电力电子设备，广泛应用于各种电源及调节系统中。
本文将对单相半波可控整流电路的设计进行深入的探讨，包括电路原理、设计步骤、参数计算等内容。
二、电路原理单相半波可控整流电路由半控桥和滤波电路组成。
半控桥由两个可控硅和两个二极管组成，可控硅用于实现整流操作，二极管用于构成半波整流电路。
滤波电路包括电感和电容，用于平滑输出电压。
三、设计步骤3.1 选择可控硅和二极管根据需求确定可控硅的额定电流和电压，选择合适的型号。
选取二极管时，应保证其耐压和额定电流满足需求。
3.2 计算滤波电感和电容值根据输出电流和输出电压的要求，选择合适的滤波电感和电容的值。
计算时应考虑电路中的损耗和纹波等因素。
3.3 计算电阻的值为了实现触发电路的控制，通常需要在可控硅的触发极上串联一个电阻。
根据触发电流和触发电压，计算电阻的值。
3.4 绘制电路图根据上述参数计算的结果，绘制单相半波可控整流电路的电路图。
确保电路图的连接正确，各元器件符合实际物理布局。
3.5 进行电路仿真使用电路仿真软件对所设计的电路进行仿真，验证电路的性能和稳定性。
根据仿真结果，对电路进行必要的调整和优化。
四、参数计算4.1 可控硅的额定电流和电压根据设备的需求和规格，确定可控硅的额定电流和电压。
一般情况下，可控硅的额定电流应大于实际电路中的最大电流值，额定电压应大于电路中的最大电压。
4.2 二极管的耐压和额定电流根据可控硅的额定电流和电压，选择合适的二极管。
二极管的耐压应大于电路中的最大电压，额定电流应大于可控硅的额定电流。
4.3 滤波电感和电容的值根据输出电流和电压的要求，计算滤波电感和电容的值。
电感和电容的计算公式为：电感值 L = (Vp - Vo) / (2 * π * f * I) 电容值 C = I / (2 * π * f * ΔV)其中，Vp为峰值输入电压，Vo为输出电压，f为频率，I为输出电流，ΔV为纹波电压。
半波整流电路实验报告
半波整流电路实验报告
一、实验目的
二、实验原理
1.半波整流电路的概念和作用
2.半波整流电路的特点和优缺点
3.半波整流电路的工作原理
三、实验器材和材料
1.万用表
2.示波器
3.直流电源
4.电容器、二极管等元件
四、实验步骤和方法
1.搭建半波整流电路实验装置并接通电源
2.调节直流电源输出电压并记录数据
3.测量输出电压波形并记录数据
五、实验结果与分析
1.输出电压随输入电压变化情况的图表分析
2.输出波形图及其分析
六、实验结论
七、实验中遇到的问题及解决方法
八、实验中需要注意的问题。