单相桥式全控整流电路阻感负载两端的波形()

中 北 大 学 电 子 技 术 课 程 设 计

1 引言

1.1 设计目的

“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。因此，通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：1.培养综合应用所学知识，设计电路的能力；2.较全面地巩固和应用本课程中所学的理论和方法，掌握整流电路设计的基本方法；3.培养独立思考、独立收集资料、独立设计的能力；4.培养分析、总结及撰写技术报告的能力。 1.2 内容简介

介绍了单相桥式全控整流电路的工作原理和主要环节，并且分析几种常用的触发角，在此基础上运用MATlAB软件分别对电路的仿真进行了设计；实现了对单项桥式全控整流电路的仿真，并对仿真结果进行分析。 1.3 设计要求

1、单相桥式相控整流的设计要求为： 负载为阻感性负载 2、技术要求:

1)、电源电压：交流100V/50Hz 2)、输出功率：500W 3)、触发角：??60?

2 课程设计方案

2.1 整流电路

单相相控整流电路可分为单相半波、单相全波和单相桥式相控流电路，它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。而负载性质又分为带电阻性负载、电阻-电感性负载和反电动势负载时的工

中 北 大 学 电 子 技 术 课 程 设 计

1 引言

1.1 设计目的

“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。因此，通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：1.培养综合应用所学知识，设计电路的能力；2.较全面地巩固和应用本课程中所学的理论和方法，掌握整流电路设计的基本方法；3.培养独立思考、独立收集资料、独立设计的能力；4.培养分析、总结及撰写技术报告的能力。 1.2 内容简介

介绍了单相桥式全控整流电路的工作原理和主要环节，并且分析几种常用的触发角，在此基础上运用MATlAB软件分别对电路的仿真进行了设计；实现了对单项桥式全控整流电路的仿真，并对仿真结果进行分析。 1.3 设计要求

1、单相桥式相控整流的设计要求为： 负载为阻感性负载 2、技术要求:

1)、电源电压：交流100V/50Hz 2)、输出功率：500W 3)、触发角：??60?

2 课程设计方案

2.1 整流电路

单相相控整流电路可分为单相半波、单相全波和单相桥式相控流电路，它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。而负载性质又分为带电阻性负载、电阻-电感性负载和反电动势负载时的工

电力电子课程设计单相桥式半控整流电路

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

电力电子课程设计单相桥式半控整流电路

目录

1 设计内容及要求................................................... 1 2 电路的设计及工作原理............................................. 2 3 元器件的选择..................................................... 4

3.1 晶闸管 ..................................................... 4

3.1.1 晶闸管的结构与工作原理................................ 4 3.1.2 晶闸管的选择

课 程 设 计

课程名称：电力电子技术

设计题目：单相桥式可控整流电路

院 （部）： 电力学院 专 业： 智能电网信息工程 班 级： 1401 学生姓名： 温晓波 学 号： 1410240331 成 绩： 指导教师： 张小燕 完成时间： 2016年12月5日至19日

2

银川能源学院 课 程 设 计 评 定 意 见

设计题目： 单相桥式可控整流电路 主要指标：电源电压：交流311V/50Hz、触发脚为60度。 院（部）: 电力学院

单相桥式整流电路

整流电路

整流电压的平均值：U0

=1

02sin td( t) 2 0.9U2;

负载电阻中的直流电流（负载电流平均值）：I0=U0/RL=0.9U2/RL;

流过每个二极管的电流相等且等于负载平均电流的一半：ID=U1I0 0.452; 2RL

当D1,3导通时，在理想条件下，D2,4的阴极与a端是等电位点，D2,4的阳极与b端是等电位的点，因此其两端的最高反向工作电压即为交流电压u2的幅值U2m；D2,4导通时同理。二极管承受的最高反向电压：UDRM=U2M

2。这是作为选用二极管的依据。

滤波电路

电容滤波电路：

经电容滤波后的输出电压变得较为平滑，RLC的值越大，输出的波形越平滑，即为滤波效果越好，通常取：RLC 3 5 T/2 (T为交流电网电源的周期)

电容耐压值

Uc>2

负载上的直流电压平均值U0为 U0 1.2U2

滤波电路的两个主要性能指标：

（1） 文波系数：反应滤波的质量，越小滤波越好。

波纹系数=(脉动直流电压有效值/输出直流电压平均值)*100%

（2） 滤波电路的外特性：表明加上滤波电路后，负载的电压与电流的关系。

LC滤波电路：

整流输出的脉动电压，经仅由电容构成的滤波器滤波后，仍然有较大的波纹，为了进一步降

单相桥式整流电路

整流电路

整流电压的平均值：U0

=1

02sin td( t) 2 0.9U2;

负载电阻中的直流电流（负载电流平均值）：I0=U0/RL=0.9U2/RL;

流过每个二极管的电流相等且等于负载平均电流的一半：ID=U1I0 0.452; 2RL

当D1,3导通时，在理想条件下，D2,4的阴极与a端是等电位点，D2,4的阳极与b端是等电位的点，因此其两端的最高反向工作电压即为交流电压u2的幅值U2m；D2,4导通时同理。二极管承受的最高反向电压：UDRM=U2M

2。这是作为选用二极管的依据。

滤波电路

电容滤波电路：

经电容滤波后的输出电压变得较为平滑，RLC的值越大，输出的波形越平滑，即为滤波效果越好，通常取：RLC 3 5 T/2 (T为交流电网电源的周期)

电容耐压值

Uc>2

负载上的直流电压平均值U0为 U0 1.2U2

滤波电路的两个主要性能指标：

（1） 文波系数：反应滤波的质量，越小滤波越好。

波纹系数=(脉动直流电压有效值/输出直流电压平均值)*100%

（2） 滤波电路的外特性：表明加上滤波电路后，负载的电压与电流的关系。

LC滤波电路：

整流输出的脉动电压，经仅由电容构成的滤波器滤波后，仍然有较大的波纹，为了进一步降

学 号： 0121011360219

课 程 设 计

题 目 学 院 专 业 班 级 姓 名 指导教师

单相全控桥式晶闸管整流电路设计

自动化学院 自动化专业 自动化1002班

李志强 许湘莲

2012 年 12 月 29 日

武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书

课程设计任务书

学生姓名： 李志强 专业班级： 自动化1002班

指导教师： 许湘莲 工作单位： 武汉理工大学 题 目: 初始条件：单相全控桥式晶闸管整流电路的设计（阻感负载） 1、电源电压：交流220V、50Hz 2、输出功率：1KW 3、移相范围0°~90°

要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写

等具体要求）

1、根据课程设计题目，收集相关资料、设计主电路、控制电路； 2、用MATLAB/Simulink对设计的电路进行仿真；

3、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

郑州航空工业管理学院

电力电子课程设计说明书

2008 级 电气工程及其自动化 专业 0806073班级

题 目单相桥式全控整流电路可逆电力拖动系统 姓 名 学号

指导教师 职称

二О一一 年 六 月 二十二日

一 .设计题目：基于单相桥式全控整流电路的可逆直流电力拖动系统

二 .设计条件：

（1）电网：380V,50HZ;

（2） 直流电机额定功率17KW,额定电压220V,额定电流90A,额定转速1500r/min. （3）变压器漏感：0.5mH 三 . 设计任务：

（1）晶闸管的选型。

（2）电源变压器参数的计算。 （3）平波电抗器的计算。

（4）控制角移相范围。

(5) 最小逆变角的计算。 （6）主电路图的设计。

四 ．设计要求：

1. 根据设计条件计算晶闸管可能流过的最大平均电流,最大有效电流，选择晶闸管的额定电流，分析晶闸管可能承受的最大正压，最大反压，选择晶闸管的额定电压。晶闸管的选型。 因为是单相桥式全控整流电路，所有的计算公式都按单相桥式全控整流电

实验二 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及电阻-电感性负载下的工作特性。

3．熟悉NMCL-05锯齿波触发电路的工作。

二．实验线路及原理

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。

四．实验设备及仪器

1．NMCL-III教学实验台主控制屏 2．NMCL-32主控制屏

3．NMCL-05组件及SMCL-01或NMCL-31 4．MEL-03A组件和NMCL-331多电感组件 5．NMCL-35和NMCL-33组件 6．双踪示波器 7．万用表

五．注意事项

1．本实验中触发可控硅的脉冲来自NMCL-05挂箱。

2．负载电阻调节需注意。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并且必须与电阻串联，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。

4．NMCL-05面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-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

单相桥式带阻感负载可控整流器的设计

第一章 绪论

现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。电力电子技术在现在各科学领域的发展中占有重要的作用。用电力电子技术制造出的产品也被人们所熟知。

为培养运用基本知识进行简单电路设计的能力，扎实电力电子基础理论，我们需要进行电力电子的课程设计。

我在此次课程设计中选择了做单相桥式带阻感负载可控整流器的设计。单相桥式整流电路是根据进闸管的单相触发导通特性来进行设计，电源的正半周期和负半周期分别控制不通的晶闸管的导通。同时调整晶闸管的触发角α可以得到所需要的电路的输出波形。

本课程设计的编写是以实验研究为主线，以科学实验研究所运用的实验技术为主要内容，按照实验是什么，为什么，干什么，怎么干的逻辑思维体系和实验的构成要素（主体，手