11.2单相半控桥整流电路

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单相桥式半控整流电路

图3 单相半控桥电感性负载不接续流二极管的情况分析
四、单相桥式半控接续流二极管整流电路
➢有续流二极管 VDR 时，续流过程由 VDR完成，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。同时，续流期间导电回路中只有一个管压降，有利于降低损耗。
图4单相桥式半控整流电路接续流二极管的电路及波形
单相桥式半控整流电路
一、单相桥式半控整流电路（不接续流二极管）
单相全控桥中，每个导电回路中有2个晶闸管，为了对每个导电回路进行控制，只需1个晶闸管就可以了，另1个晶闸管可以用二极管代替，从而简化整个电路。如此即成为单相桥式半控整流电路。（该电路未接续流二极管）
图1 单相桥式半控带感性负载电路
图2 单相桥式半控整流电路，阻感负载时的电路及波形
二、单相桥式半控整流电路工作原理
在u2负半周触发角α时刻触发VT3，VT3 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，VD2关断。VT3和VD4续流，ud
又为零。半控整流电路与全控整流电路在电阻负载时的工作情况相同。
二、单相桥式半控整流电路工作原理
在u2正半周，触发角α处给晶闸管VT
加触发脉冲，u2经VT1和VD4向负载供电。
当u2过零变负时，因电感作用使电流
连续，VT1继续导通。但因α点电位低于b 点电位，使得电流从 VD4 转移至 VD2， VD4关断，电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流。
五、接续流二极管整流电路数量关系
➢晶闸管和二极管电流有效值 ➢续流二极管电流有效值 ➢变压器二次侧电流有效值
I DR I d

单相半控桥式晶闸管整流电路设计反电势电阻

电力电子技术课程设计单相半控桥式晶闸管整流电路设计（反电势、电阻）班级：学号：姓名：一、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面综合的加以运用，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；二、设计任务1、通过查阅参考资料完成单相半控桥式晶闸管整流电路的设计任务；2、绘制电气控制原理图，包括主电路图及触发电路图(或驱动电路图)，正确选择或设计元器件，订列元器件目录清单；1.设计的主要参数及要求：设计条件：1、电源电压：交流100V/50Hz2、输出功率：500W3、移相范围30º~150º4、负载为反电势、电阻负载2.电路元件的选择（1）整流元件的选择由于单相桥式半控反电动势、电阻负载电路主要器件是晶闸管，所以选取元件时主要考虑晶闸管的参数及其选取原则。

晶闸管的结构晶闸管是大功率的半导体器件，从总体结构上看，可区分为管芯及散热器两大部分，分别如图所示a）螺栓型 b）平板型 c）电气符号图晶闸管管芯及电路符号表示晶闸管管芯的内部结构如图所示，是一个四层（P1—N1—P2—N2）三端（A、K、G）的功率半导体器件。

它是在N型的硅基片（N1）的两边扩散Ｐ型半导体杂质层（P1、P 2），形成了两个PN结J1、J2。

再在P2层内扩散Ｎ型半导体杂质层N2又形成另一个PN结J3。

然后在相应位置放置钼片作电极，引出阳极A，阴极K及门极G，形成了一个四层三端的大功率电子元件。

这个四层半导体器件由于三个PN结的存在，决定了它的可控导通特性。

晶闸管的工作原理通过理论分析和实验验证表明：1）只有当晶闸管同时承受正向阳极电压和正向门极电压时晶闸管才能导通，两者不可缺一。

2）晶闸管一旦导通后门极将失去控制作用，门极电压对管子随后的导通或关断均不起作用，故使晶闸管导通的门极电压不必是一个持续的直流电压，只要是一个具有一定宽度的正向脉冲电压即可，脉冲的宽度与晶闸管的开通特性及负载性质有关。

单相桥式半控整流电路实验

实验二单相桥式半控整流电路实验一．实验目的1．研究单相桥式半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。

2．熟悉MCL—05组件锯齿波触发电路的工作。

3．进一步掌握双踪示波器在电力电子线路实验中的使用特点与方法。

二．实验线路及原理见图4-6。

三．实验内容1．单相桥式半控整流电路供电给电阻性负载。

2．单相桥式半控整流电路供电给电阻—电感性负载（带续流二极管）。

3．单相桥式半控整流电路供电给反电势负载（带续流二极管）。

4．单相桥式半控整流电路供电给电阻—电感性负载（断开续流二极管）。

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。

7．二踪示波器8．万用电表五．注意事项1．实验前必须先了解晶闸管的电流额定值（本装置为5A），并根据额定值与整流电路形式计算出负载电阻的最小允许值。

2．为保护整流元件不受损坏，晶闸管整流电路的正确操作步骤（1）在主电路不接通电源时，调试触发电路，使之正常工作。

（2）在控制电压U ct =0时，接通主电源。

然后逐渐增大U ct ，使整流电路投入工作。

（3）断开整流电路时，应先把U ct 降到零，使整流电路无输出，然后切断总电源。

3．注意示波器的使用。

4．MCL —33（或MCL —53组件）的内部脉冲需断开。

5．接反电势负载时，需要注意直流电动机必须先加励磁六．实验方法1．将MCL —05（或MCL —05A ，以下均同）面板左上角的同步电压输入接MCL —18的U 、V 输出端（如您选购的产品为MCL —Ⅲ、Ⅴ，则同步电压输入直接与主控制屏的U 、V 输出端相连）， “触发电路选择”拨向“锯齿波”。

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。

单相半控桥式整流电路

➢ 当负载为阻性负载时，单相半控桥与单相全控桥工作过程和波形完全一致。
➢ 负载输出电压的平均值为
VT1 VT2
u1
u2
Rd
VD3 VD
4
ud
ωt ug
i2
ωt
ωt
阻感性负载单相桥式半控整流电路
假设负载中电感很大工作原理－无触发〔0，α〕
u2
T i2
VT1 VT2
＋
u1
u2
－
VD3 VD4
id L ud R
Thank you! Bye
单相可控整流电路的分析方法
• 1.可假设第一个触发脉冲前管子均关断。 • 2.确定触发脉冲时相应的SCR A-K两端电压是否正
偏，若是则导通； • 3.电压过零点时注意负载性质（阻性则电流同时
过零SCR关断；大电感性则电流量连续可继续导通到另一组SCR触发导通时换相）。 • 4.负载端带续流二极管情况：输出电压不可能小于零。
0α π
2π ωt
阻感性负载单相桥式半控整流电路
工作原理－有触发〔π ＋α，2 π 〕
T i2
VT1 VT2
－
u1
u2
u2
＋
VHale Waihona Puke 3 VD4id L ud R
0α π ud
0α π id
0α π i2
2π ωt
• ωt= π+ α 时，给VT2加触发信号：
2π
ωt
• •
VT2、VD3导通 iVT2 = iVD3 = id =- i2
阻感性负载单相桥式半控整流电路
u2
O ud u
u1
wt
T i2 u2
VT1

不可控、半控、全控整流电路

2. 三相可控整流电路
2.1 三相半波可控整流电路 2.2 三相桥式全控整流电路
三相可控整流电路·引言
交流测由三相电源供电。负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、容易滤波。基本的是三相半波可控整流电路，三相桥式全控整流电路应用最广。
2.1 三相半波可控整流电路
1)电阻负载
电路的特点：
Id
wt
iiVVDT3O2 iVDOR
pa Id
Id pa
wt wt
O i2
a Id
wt
O
wt
I
图2-10 单相桥式半控整流电路，有续流
二极管，阻感负载时的电路及波形
1.4 单相桥式半控整流电路
续流二极管的作用
避免可能发生的失控现象。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ud成为正弦半波，其平均值保持恒定，称为失控。
1.2 单相桥式全控整流电路
1) 带电阻负载的工作情况
电路结构
工作原理及波形分析
VT1和VT4组成一对桥臂，在 u2正半周承受电压u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断。
VT2和VT3组成另一对桥臂，在u2正半周承受电压-u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断。
a)
ud
ud(id)
u2
O
wt
ud
O id
i VT
O
1,4
i VT
O
2,3
O i2
O u VT 1,4
O
Id Id
Id Id
wt Id
wt
wt wt wt
wt

半控桥整流电路

半控桥整流电路
单相桥式半控整流（阻感性负载，不带续流二极管）单相桥式半控整流（阻感性负载，桥臂）
单相桥式半控整流（阻感性负载，不带续流二极管）
• 特点：晶闸管在触发时刻换流，二极管在电源过 0时刻换流。
• 当电源电压u2的正半周，在控制角a=ωt时，触发晶闸当电源电压u 的正半周，在控制角a=ωt a=ωt时导通，则负载电源i 流通，管VT1导通，则负载电源iD经VT1，VD2流通，达到 ωt=π时开始由0变负，由于电感L的作用， ωt=π时，u2开始由0变负，由于电感L的作用，负载电流维持不变，继续导通，但此时的a 电流维持不变，使VT1继续导通，但此时的a点电位已经开始低于b点电位，整流管VD 自然换到VD 经开始低于b点电位，整流管VD2自然换到VD1，并使承受反压而截止。所以，负半周开始， VD2承受反压而截止。所以，从u2负半周开始，VT1和导通，与负载形成回路，，，，负载电流不再经过变压 VD1导通，与负载形成回路，，负载电流不再经过变压器副边绕组，而由VT 起自然续流作用，器副边绕组，而由VT1和VD1起自然续流作用，输出电压为这两个管子的正向压降，接近于0 压为这两个管子的正向压降，接近于0，使得在 π~π+α期间期间，波形不会出现负值。 π~π+α期间，uD波形不会出现负值。 • 在u2的负半周，晶闸管VT2承受正向电压，在的负半周，晶闸管VT 承受正向电压， ωt=π+α时被触发导通，并使VT ωt=π+α时，VT2被触发导通，并使VT1承受反向电压而关断，于是VT 导通，电流i 从电源b端经VT 而关断，于是VT2和VD1导通，电流iD从电源b端经VT2、负载、会到a ωt=2π以后以后，由负变正，负载、VD1会到a端。在ωt=2π以后，u2由负变正，整流管VD 又自然换流到VD 续流，等于0 流管VD1又自然换流到VD2，VT2和VD2续流，使uD等于0，由于承受反压而截止……如此重复循环。 ……如此重复循环而VD1由于承受反压而截止……如此重复循环。

单相桥式半桥式整流电路

电力电子技术实验报告实验名称：单相桥式半控整流电路的仿真与分析班级：自动化092 组别：第九组成员：吴体体杨训雷焕道金华职业技术学院信息工程学院2011年 10月 8日目录一、单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管).............................................. - 3 -1.电路的结构与工作原理.................................................................................................. - 3 -2.建模 ................................................................................................................................. - 4 -3 仿真结果与分析.............................................................................................................. - 5 -4小结................................................................................................................................... - 7 -二、单相桥式半控整流电路(阻-感性负载、带续流二极管)................................................ - 8 -1.电路的结构与工作原理.................................................................................................. - 8 -2.建模 ................................................................................................................................. - 8 -3 仿真结果与分析............................................................................................................ - 10 -4小结................................................................................................................................. - 12 -三、单相桥式半控整流改进电路(阻-感性负载、带续流二极管)...................................... - 13 -1.电路的结构与工作原理................................................................................................ - 13 -2.建模 ............................................................................................................................... - 13 -3 仿真结果与分析............................................................................................................ - 15 -4小结................................................................................................................................. - 17 - 报告总结 ................................................................................................................................... - 17 -图索引图 1 单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管)的电路原理图 .................. - 3 - 图 2 单相桥式半控整流电路(组感性负载、不带续流二极管)的MATLAB仿真模型 ........ - 4 - 图3 α=30°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ............ - 6 - 图4 α=60°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ............ - 6 - 图5 α=90°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ............ - 7 - 图 6 单相桥式半控整流电路(阻感性负载、带续流二极管)的电路原理图） .................. - 8 - 图 7 单相桥式半控整流电路(组感性负载、带续流二极管)的MATLAB仿真模型 ............ - 9 - 图8 α=20°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) .......... - 11 - 图9 α=60°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) .......... - 11 - 图10 α=80°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 12 - 图11 α=150°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ...... - 12 - 图 12 单相桥式半控整流改进电路(阻感性负载改进)的电路原理图） .......................... - 13 - 图 13 单相桥式半控整流电路(组感性负载改进)的MATLAB仿真模型 ............................ - 14 - 图14 α=30°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 16 - 图15 α=60°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 16 - 图16 α=90°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 17 -2211cos sin ()0.92d U td t U πααωωπ+==⎰2211cos sin ()0.92d U td t U πααωωπ+==⎰单相桥式半控整流电路仿真建模分析一、单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管)1.电路的结构与工作原理 1.1电路结构单相桥式半控整流电路（阻-感性负载、不带续流二极管）电路图如图1所示：RL图 1 单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管)的电路原理图1.2 工作原理1）当u2正半周时，在ωt =α时刻触发晶闸管VT1使其导通，电流从电源u2正端→VT1→L →R →VD4→u2→负端向负载供电。

单相半控桥式晶闸管整流电路设计(反电势、电阻)知识讲解

它是在N型的硅基片（N1）的两边扩散Ｐ型半导体杂质层（P1、P 2），形成了两个PN结J1、J2。

再在P2层内扩散Ｎ型半导体杂质层N2又形成另一个PN结J3。

然后在相应位置放置钼片作电极，引出阳极A，阴极K及门极G，形成了一个四层三端的大功率电子元件。

这个四层半导体器件由于三个PN结的存在，决定了它的可控导通特性。

晶闸管的工作原理通过理论分析和实验验证表明：1）只有当晶闸管同时承受正向阳极电压和正向门极电压时晶闸管才能导通，两者不可缺一。

单相半控桥式晶闸管整流电路的设计(带续流二极管)(阻感负载)

课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 单相半控桥式晶闸管整流电路的设计（带续流二极管）（阻感负载）初始条件：1、电源电压：交流100V/50Hz2、输出功率：500W3、移相范围0º~180º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，说明控制电路的工作原理、绘出主电路典型波形，绘出触发信号（驱动信号）波形，并给出仿真波形，说明仿真过程中遇到的问题和解决问题的方法，附参考资料；5、通过答辩。

时间安排：2012.12.24-12.29指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要单向桥式半控整流电路实际上是由单相桥式全控电路简化而来的。

在单相桥式全控整流电路中，每一个导电回路中有两个晶闸管，即用两个晶闸管同时导通以控制导电的回路。

但实际上为了对每个导电回路进行控制，只需要一个晶闸管就行了，另一个晶闸管可以用二级管代替，从而得到单向半控桥式整流电路。

除了用二极管代替晶闸管以外，该电路在实际应用中需加设续流二极管R VD ，以避免可能发生的失控现象。

实际运行中，若无续流二极管，则当突然增大至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d u 成为正弦半波，即半周期d u 为正弦，另外半周期d u 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R VD 时，续流过程由R VD 完成，在续流阶段晶闸管关断，这就避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。

总的来说，单相桥式半控整流电路具有电路简单、调整方便、使用元件少等优点，而且不会导致失控显现，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。

单相桥式半控桥式整流电路

少年易学老难成，一寸光阴不可轻- 百度文库电力电子技术实验报告实验名称：单相桥式半控整流电路的仿真与分析班级：自动化092 组别：第九组成员：吴体体杨训雷焕道金华职业技术学院信息工程学院2011年 10月 8日目录一、单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管).............................................. - 3 -1.电路的结构与工作原理.................................................................................................. - 3 -图 1 单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管)的电路原理图 .................. - 3 -2.建模.................................................................................................................................. - 4 -图 2 单相桥式半控整流电路(组感性负载、不带续流二极管)的MATLAB仿真模型 ........ - 4 -3 仿真结果与分析.............................................................................................................. - 6 -图 3 α=30°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ............ - 7 -图4 α=60°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ............ - 7 -图5 α=90°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ............ - 8 -4小结................................................................................................................................... - 8 -二、单相桥式半控整流电路(阻-感性负载、带续流二极管)................................................ - 9 -1.电路的结构与工作原理.................................................................................................. - 9 -图 6 单相桥式半控整流电路(阻感性负载、带续流二极管)的电路原理图） .................. - 9 -2.建模.................................................................................................................................. - 9 -图 7 单相桥式半控整流电路(组感性负载、带续流二极管)的MATLAB仿真模型 .......... - 10 -3 仿真结果与分析............................................................................................................ - 11 -图 8 α=20°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) .......... - 12 -图 9 α=60°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) .......... - 12 -图 10 α=80°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 13 -图 11 α=150°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ...... - 13 -4小结................................................................................................................................. - 13 -三、单相桥式半控整流改进电路(阻-感性负载、带续流二极管)...................................... - 14 -1.电路的结构与工作原理................................................................................................ - 14 -图 12 单相桥式半控整流改进电路(阻感性负载改进)的电路原理图） .......................... - 14 -2.建模................................................................................................................................ - 14 -图 13 单相桥式半控整流电路(组感性负载改进)的MATLAB仿真模型 ............................ - 15 -3 仿真结果与分析............................................................................................................ - 16 -图 14 α=30°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 17 -图 15 α=60°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 17 -图 16 α=90°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 18 -4小结................................................................................................................................. - 18 -报告总结.................................................................................................................................... - 18 -图索引一、单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管).............................................. - 3 -1.电路的结构与工作原理.................................................................................................. - 3 -图 1 单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管)的电路原理图 .................. - 3 -2.建模.................................................................................................................................. - 4 -图 2 单相桥式半控整流电路(组感性负载、不带续流二极管)的MATLAB仿真模型 ........ - 4 -3 仿真结果与分析.............................................................................................................. - 6 -图 3 α=30°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ............ - 7 -图4 α=60°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ............ - 7 -图5 α=90°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ............ - 8 -4小结................................................................................................................................... - 8 -二、单相桥式半控整流电路(阻-感性负载、带续流二极管)................................................ - 9 -1.电路的结构与工作原理.................................................................................................. - 9 -图 6 单相桥式半控整流电路(阻感性负载、带续流二极管)的电路原理图） .................. - 9 -2.建模.................................................................................................................................. - 9 -图 7 单相桥式半控整流电路(组感性负载、带续流二极管)的MATLAB仿真模型 .......... - 10 -3 仿真结果与分析............................................................................................................ - 11 -图 8 α=20°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) .......... - 12 -图 9 α=60°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) .......... - 12 -图 10 α=80°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 13 -图 11 α=150°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ...... - 13 -4小结................................................................................................................................. - 13 -三、单相桥式半控整流改进电路(阻-感性负载、带续流二极管)...................................... - 14 -1.电路的结构与工作原理................................................................................................ - 14 -图 12 单相桥式半控整流改进电路(阻感性负载改进)的电路原理图） .......................... - 14 -2.建模................................................................................................................................ - 14 -图 13 单相桥式半控整流电路(组感性负载改进)的MATLAB仿真模型 ............................ - 15 -3 仿真结果与分析............................................................................................................ - 16 -图 14 α=30°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 17 -图 15 α=60°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 17 -图 16 α=90°单相桥式半控整流电路仿真结果(阻感性负载、不带续流二极管) ........ - 18 -4小结................................................................................................................................. - 18 -报告总结.................................................................................................................................... - 18 -单相桥式半控整流电路仿真建模分析一、单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管)1.电路的结构与工作原理1.1电路结构单相桥式半控整流电路（阻-感性负载、不带续流二极管）电路图如图1所示：Tu1u2it1i2id2VT1VT3VD2VD4id4it3Ru RLuludab图 1 单相桥式半控整流电路(阻感性负载、不带续流二极管)的电路原理图1.2 工作原理1）当u2正半周时，在ωt=α时刻触发晶闸管VT1使其导通，电流从电源u2正端→VT1→L→R→VD4→u2→负端向负载供电。

单相半控桥式晶闸管整流电路(电阻负载)

电气工程学院电力电子课程设计设计题目：单相半控桥式晶闸管整流电路（电阻负载）学号：姓名：同组人：指导教师：设计时间：设计地点：电力电子课程设计成绩评定表指导教师签字：年月日电力电子课程设计任务书学生姓名：指导教师：一、课程设计题目：单相半控桥式晶闸管整流电路（电阻负载）二、课程设计要求1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，独立进行方案论证和电路设计，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；2. 查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数，对设计方案进行仿真；3. 完成预习报告，报告中要有设计方案，设计电路图，还要有仿真结果；4. 进实验室进行电路调试，边调试边修正方案；5. 撰写课程设计报告——最终的电路图、调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。

三、进度安排2．执行要求课程设计共5个选题，每组不得超过2人，要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的详细电路（包括计算和器件选型）。

严禁抄袭，严禁两篇设计报告雷同。

摘要本次课程设计的题目为：单相半控桥式晶闸管整流电路，其中负载为纯电阻负载。

电路设计的主要参数及要求：1、电源电压：交流100V/50Hz；2、输出功率：500W；3、移相范围：0º-180º。

对于单相半控桥式晶闸管整流电路（电阻负载），其电路设计的主要功能为：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。

单相桥式半控整流电路在纯电阻负载电流连续时，当相控角α<180°时，可实现将交流电功率变为直流电功率的相控整流，同时，调节触发电路，可改变触发角进行调压；在α>180°时，由于二极管的单相导电性，电路无法实现逆变，输出电压为零。

关键词：单相半控桥式晶闸管整流电路、纯电阻负载、相控角调节AbstractABSTRACT：Curriculum design topics: single-phase half-controlled bridge thyristor rectifier circuit, where the load is purely resistive load. The main parameters and requirements of the circuit design: 1, the power supply voltage: AC 100V/50Hz, output power: 500W; 2; 3, the phase shift range: 0 º ~180 º.For the single phase half controlled bridge thyristor rectifier circuit (resistive load), the main function of the circuit design:Characteristics of single phase bridge half controlled rectifier circuit is triggered thyristor turn-on, and rectifier diode is higher than that of cathode voltage in the anode voltage natural conduction.Single phase bridge half controlled rectifier circuit load current is continuous in the pure resistance, while the mouldings α <180 °, can realize the phase control rectifier, AC power into DC power at the same time, adjusting trigger circuit, which can change the trigger angle regulator; when α >180 °, because the phase conductivity diode, the circuit can not be achieved inverter, output voltage to zero. KEYWORDS：S ingle phase half controlled bridge thyristor rectifier circuit, pure resistive load, adjust phase mouldings目录第一章系统方案设计 (1)一、主电路方案设计 (1)1.1主电路方案论证 (1)1.2主电路结构及其工作原理 (2)1.3参数计算 (3)1.4主电路器件选用 (3)二、控制电路方案设计 (4)2.1 触发控制电路方案 (4)2.1.1 方案一 (4)2.1.2 方案二 (5)第二章仿真 (8)一、主电路仿真 (8)1.1 仿真设置 (8)1.2 仿真结果 (10)二、控制电路仿真 (11)2.1 方案一仿真 (11)2.2 方案二仿真 (13)2.2.1 各部分电路分析与仿真 (14)2.2.2输出控制信号仿真 (17)第三章电路调试 (19)一、实物制作 (19)二、实际控制信号测量 (20)2.1 电路各组成部分输出波形 (20)2.2 控制信号输出波形 (21)第四章结论 (24)第五章心得体会与建议 (25)参考文献 (26)附录1：元器件清单 (27)第一章系统方案设计一、主电路方案设计1.1 主电路方案论证方案一：单相半控桥式整流电路（含续流二极管）单相桥式半控整流电路虽然具有电路简单、调整方便、使用元件少等优点，而且不会导致失控显现，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，如图1-1。

半控桥整流电路

原理图
仿真波形图
• U2 • i2 • UD • iD
• 实际运行中，该电路在接大电感负载的情况下，若突然关断触发脉冲或将α迅速移到180度，在没有接入续流二极管VD 时，可能出现一个晶闸管直通，两个整流管交替导通的失控现象。
单相桥式半控整流（阻感性负载，晶闸管在同一桥臂）
• 两个晶闸管串联电路的优点是两个串联的二极管除了起整流作用外，还可以替代接续流管，使电路不会出现失控现象。
半控桥整流电路
单相桥式半控整流（阻感性负载，不带续流二极管）单相桥式半控整流（阻感性负载，带续流二极管）
单相桥式半控整流（阻感性负载，晶闸管在同一桥臂）
ห้องสมุดไป่ตู้
单相桥式半控整流（阻感性负载，不带续流二极管）
• 特点：晶闸管在触发时刻换流，二极管在电源过 0时刻换流。
• 当电源电压u2的正半周，在控制角a=ωt时，触发晶闸当电源电压u 的正半周，在控制角a=ωt a=ωt时导通，则负载电源i 流通，管VT1导通，则负载电源iD经VT1，VD2流通，达到 ωt=π时开始由0变负，由于电感L的作用， ωt=π时，u2开始由0变负，由于电感L的作用，负载电流维持不变，继续导通，但此时的a 电流维持不变，使VT1继续导通，但此时的a点电位已经开始低于b点电位，整流管VD 自然换到VD 经开始低于b点电位，整流管VD2自然换到VD1，并使承受反压而截止。所以，负半周开始， VD2承受反压而截止。所以，从u2负半周开始，VT1和导通，与负载形成回路，，，，负载电流不再经过变压 VD1导通，与负载形成回路，，负载电流不再经过变压器副边绕组，而由VT 起自然续流作用，器副边绕组，而由VT1和VD1起自然续流作用，输出电压为这两个管子的正向压降，接近于0 压为这两个管子的正向压降，接近于0，使得在 π~π+α期间期间，波形不会出现负值。 π~π+α期间，uD波形不会出现负值。 • 在u2的负半周，晶闸管VT2承受正向电压，在的负半周，晶闸管VT 承受正向电压， ωt=π+α时被触发导通，并使VT ωt=π+α时，VT2被触发导通，并使VT1承受反向电压而关断，于是VT 导通，电流i 从电源b端经VT 而关断，于是VT2和VD1导通，电流iD从电源b端经VT2、负载、会到a ωt=2π以后以后，由负变正，负载、VD1会到a端。在ωt=2π以后，u2由负变正，整流管VD 又自然换流到VD 续流，等于0 流管VD1又自然换流到VD2，VT2和VD2续流，使uD等于0，由于承受反压而截止……如此重复循环。 ……如此重复循环而VD1由于承受反压而截止……如此重复循环。

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 u 2 在正半周期，控制角为α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α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 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。

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，第二个为晶闸管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3-1-1，波形图如图3-1-2（α=30）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（α=30）图3-2-1图3-2-23.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3-3-2图3-3-1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√2/2U和√2U。

运动控制期末复习题1

一、填空题1.晶闸管的常见封装外形有螺栓型、平板型、（塑封型）。

2.型号为KP200-10D的普通晶闸管的主要技术参数是：额定电压为 1000 V。

3.电力电子器件按照其开通、关断的控制方式，可分为不可控型、半控型和全控型三大类。

4.过电压主要是指操作过电压和雷击过电压两类。

5.在高压整流设备中，可将数只晶闸管串联使用，以共同分担高电压。

为了解决静态均压问题，可在每只晶闸管上并联均压电阻。

6. IGBT 综合了MOSFET和GTR的输入阻抗高、工作速度快、通态电压低、阻断电压高、承受电流大的优点。

7.普通晶闸管是三端器件，三个引出电极分别为：阳极、阴极和门极。

8.普通晶闸管的外形主要有塑封形、螺栓形和平板形三种。

为了便于散热，额定电流大于200A的晶闸管的外形一般为平板形。

9.目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有GTR、GTO、 IGBT等几种。

10.电力电子器件按驱动电路的性质可分为电流型器件和电压型器件。

11.要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用单宽脉冲触发；二是用双窄脉冲触发。

12.逆变电路的交流侧接电网，称为有源逆变。

13.三相半波可控整流电路中，带大电感负载无续流二极管时，电路的移相范围是 0 ～ 90度。

14.要使三相全控桥式整流电路正常工作，晶闸管的触发方法有两种，一是用单宽脉冲触发；二是用双窄脉冲触发。

15.三相全控桥式整流电路，要求共阴极组晶闸管的触发脉冲相位间隔 120 度。

16.在三相全控桥式整流电路中，电阻性负载，当控制角≤ 60 度时，电流连续。

17.直流斩波电路是将__直流________电能转换成直流电能的电路。

18.脉冲宽度调制逆变电路可以实现调压和调频。

19.电流型逆变器中间直流环节储能元件是电容。

20.在三相全控桥式变流电路中，控制角α与逆变角β之间的关系为____互补_____。

21.直流动电机电枢回路串电阻调速的特点是：外接电阻越大，转速速降越大，机械特性越软。