单相双半波晶闸管整流电路方案(预习报告)
单相双半波可控整流电路课程设计
单相双半波可控整流电路课程设计概述在电力系统中，整流是将交流电转换为直流电的一种过程。
而可控整流电路则是一种能够通过控制元件去控制整流电路输出电流的电路。
本文将围绕单相双半波可控整流电路展开讨论，介绍其原理、设计步骤以及实验结果。
原理单相双半波整流电路原理单相双半波整流电路是一种常用的可控整流电路，它由一个可控硅和一个二极管组成。
可控硅是一种能够控制电流通过的半导体器件，其通态电压和可控性使其成为可控整流电路的重要组成部分。
单相双半波整流电路的工作原理如下：1.当输入交流电压为正半周时，可控硅被触发，并导通电流；2.此时，二极管呈反向偏置，不导通电流；3.当输入交流电压为负半周时，可控硅不导通电流；4.此时，二极管呈正向偏置，导通电流。
通过控制可控硅的触发角，可以调节整流电路的输出电流。
可控硅触发电路原理可控硅触发电路是用来触发可控硅的电路，实现对可控硅的控制。
常用的可控硅触发电路有脉冲变压器触发电路和电阻电容触发电路。
本设计将采用电阻电容触发电路。
电阻电容触发电路的工作原理如下：1.当输入交流电压为负半周时，C1充电；2.当输入交流电压为正半周时，C1放电，C2充电；3.当C2充电至一定电压时，触发可控硅导通。
设计步骤参数设计1.确定所需输出电流和输出电压；2.根据所给输入电压的频率，选取合适的电容值。
电路设计1.按照所给的输入电压和输出电流的参数要求，选择合适的可控硅和二极管型号；2.根据所选器件的额定参数，计算电路中所需元件的取值，如电容、电阻等。
电路实现1.按照设计得到的电路参数，进行电路的布线；2.将所选的器件按照电路图连接好。
电路测试1.使用示波器等测试仪器，观察输入输出波形，检查是否符合要求；2.测试不同触发角度下的输出电流，验证可控性能。
实验结果根据以上设计步骤，我们完成了单相双半波可控整流电路的设计与实现，并进行了测试。
以下是其中的一组实验结果：触发角度输出电流（A）0°030° 260° 490° 6120°8150°10180°12210°14240°16270°18触发角度输出电流（A）300°20330°22通过实验结果可以看出，随着触发角度的增大，输出电流也随之增大，验证了单相双半波可控整流电路具有可控性的特点。
单相半波晶闸管整流电路设计
单相半波晶闸管整流电路设计单相半波晶闸管整流电路是一种常见的电力电子装置，用于将交流电转换为直流电。
在本文中，我将深入探讨单相半波晶闸管整流电路的设计和工作原理，并分享一些关于该主题的观点和理解。
1. 介绍单相半波晶闸管整流电路是一种简单且经济高效的电力转换装置。
它由一个晶闸管、一个负载电阻和一个输入变压器组成。
晶闸管作为开关元件，在特定的触发信号下打开和关闭，从而实现将交流电转换为直流电的功能。
2. 设计要点在设计单相半波晶闸管整流电路时，需要考虑以下几个要点：2.1 输入变压器输入变压器主要用于将高电压的交流电降压为适合电路工作的电压。
变压器的参数选择要根据负载要求和输入电源的特性进行合理的匹配，以确保电路的稳定性和效率。
2.2 晶闸管选择选择适合的晶闸管是设计单相半波晶闸管整流电路的关键。
晶闸管的主要参数包括最大正向电流、最大反向电压和触发电流等。
根据实际需求，选择具有适当安全裕度的晶闸管。
2.3 触发电路触发电路用于控制晶闸管的导通和关断。
其中，触发电路的设计应考虑触发脉冲的宽度、幅度和频率等参数。
触发电路还应具备过电流和过温保护功能，以保证整流电路的稳定性和安全性。
3. 工作原理在单相半波晶闸管整流电路中，当输入电压为正弦波时，晶闸管在触发脉冲的作用下打开，使电流从正向流过负载电阻，从而将正半个周期的交流电转换为直流电。
当输入电压为负值时，晶闸管会自动关闭，以避免反向流动。
4. 优缺点单相半波晶闸管整流电路具有以下优点：4.1 简单和经济相较于其他整流电路，单相半波晶闸管整流电路的设计简单且成本较低，适用于一些简单的应用场景。
4.2 管脚少相对于全波整流电路，单相半波晶闸管整流电路只需要一个晶闸管，因此连接的管脚较少，便于布局和调试。
然而，单相半波晶闸管整流电路也存在一些缺点：4.3 效率较低由于只有正半个周期的交流电被转换成直流电，因此整流效率相对较低。
4.4 输出纹波较大由于输入电压的间断性，单相半波晶闸管整流电路的输出纹波较大，需要进一步进行滤波才能得到稳定的直流电。
单相双半波晶闸管整流电路设计(精)
1
⎰
π
2U 2sin ωtd(ωt=
π
22U 2=0.9 U2
2.变压器二次侧电压的计算
电源电压交流100/ 50Hz ,输出功率:500W ,移相范围:0° -180°。设R=1.25
Ω , α=0°
U d =25V
3.变压器一、二次侧电流的计算P=Id²R Id=20A
U1/Ud=100/25 N1/N2=4/1 I 1=Id /4=5 A 4.变压器容量的计算
晶闸管的额定电压
{} RRM DRM
NVT
U U
U min
=
U NVT ≥(2~3 22U 2 (3-1 U NVT :工作电路中加在管子上的最大瞬时电压
(3移相范围:0°— 180°;
在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力要求具体电路方案的选择必须有论证说明,要说明其有哪些特点。主电路具体电路元器件的选择应有计算和说明。课程设计从确定方案到整个系统的设计,必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上,经过剖析、提炼,设计出所要求的电路(或装置。课程设计中要不断提出问题,并给出这些问题的解决方法和自己的研究体会。
单相双半波可控整流电路
单相双半波可控整流电路又称单相全波可控整流电路。此电路变压器是带中心抽头的,在u 2正半周T1工作,变压器二次绕组上半部分流过电流。u 2负半周, VT2工作,变压器二次绕组下半部分流过反方向的电流。单相全波可控整流电路的U d波形与单相全控桥的一样,交流输入端电流波形一样,变压器也不存在直流磁化的问题。当接其他负载时,也有相同的结论。因此,单相全波与单相全控桥从直流输入端或者从交流输入端看均是一致的。适用于输出低压的场合作电流脉冲大(电阻性负载时。在比较两者的电路结构的优缺点以后决定选用单相全波可控整流电路作为主电路。
中南大学电力电子课程设计(晶闸管整流)
3.2变压器的参数计算
3.3闸管电路对电网及系统功率因数的影响
四、整流电路原理及设计
4.1整流元件的选择
4.2电流定额（INVT）的计算
五、触发电路的选择、原理及设计
5.1相控触发芯片的选择
5.2相控触发工作原理及电路原理图
六、保护电路的工作原理及元器件的选择
6．1保护电路的工作原理
6. 2保护电路元器件的选择
电力电子技术
课程设计报告
任课老师：杨建老师
课题名称：单相双半波晶闸管整流电路的设计(反电势、电阻负载)
设计者：程壹涛
班级：电气试验1301
学号：**********
时间：2015-12-05
一、课题选择
1.1课题名称
1.2设计条件
1.3任务要求
二、方案设计
2.1原理框图
三、主电路原理设计
3.1主电路中各元件参数的计算
结构比较简单。一方面是方便我们对设计电路中变压器型号。
单相半波可控整流电路实验报告
单相半波可控整流电路实验报告单相半波可控整流电路实验报告引言：在电力系统中，整流电路起到将交流电转换为直流电的作用。
而单相半波可控整流电路是一种常见的整流电路，通过控制可控硅器件的导通角，可以实现对输出电压的控制。
本实验旨在通过搭建单相半波可控整流电路，探究其工作原理和性能特点。
实验装置和方法：实验所需的装置包括变压器、可控硅器件、电阻、电容等。
首先，将变压器的输入端接入交流电源，输出端接入可控硅器件的阳极。
然后，将可控硅器件的控制端接入控制电路，通过控制电路来控制可控硅器件的导通角。
最后，通过电阻和电容来平滑输出电压。
实验结果和分析：在实验过程中，我们通过改变可控硅器件的导通角，观察输出电压的变化。
实验结果显示，随着导通角的增大，输出电压的有效值也相应增大。
这是因为导通角增大意味着可控硅器件导通时间增加，从而使得输出电压的平均值增大。
另外，我们还观察到，当可控硅器件的导通角为180度时，输出电压为零。
这是因为在这种情况下，可控硅器件始终处于关断状态，无法导通电流。
通过实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 单相半波可控整流电路可以实现对输出电压的控制，通过改变可控硅器件的导通角可以调节输出电压的大小。
2. 输出电压的有效值与可控硅器件的导通角度成正比，导通角度越大，输出电压越大。
3. 当可控硅器件的导通角为180度时，输出电压为零，可控硅器件无法导通电流。
实验结论：通过本次实验，我们深入了解了单相半波可控整流电路的工作原理和性能特点。
我们发现，通过控制可控硅器件的导通角，可以实现对输出电压的控制。
这对于电力系统的稳定运行和能源的有效利用具有重要意义。
同时，我们也了解到，单相半波可控整流电路存在导通角度限制的问题，需要在实际应用中加以考虑。
总结：单相半波可控整流电路是一种常见的整流电路，通过控制可控硅器件的导通角，可以实现对输出电压的控制。
本实验通过搭建实验装置，观察输出电压随导通角的变化，深入探究了单相半波可控整流电路的工作原理和性能特点。
单相半波可控整流电路实验报告
实验一、单相半波可控整流电路实验王季诚（20101496）一、实验目的（1）掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。
（2）掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作情况。
（3）了解续流二极管的作用。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理单结晶体管触发电路的工作原理及线路图已在1-3节中作过介绍。
将DJK03-1挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到DJK02挂件面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极，并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭（防止误触发），图中的R负载用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式。
二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上，电感L d在DJK02面板上，有100mH、200mH、700mH 三档可供选择，本实验中选用700mH。
直流电压表及直流电流表从DJK02挂件上得到。
图3-6单相半波可控整流电路四、实验内容（1）单结晶体管触发电路的调试。
（2）单结晶体管触发电路各点电压波形的观察并记录。
（3）单相半波整流电路带电阻性负载时U d/U2= f(α)特性的测定。
（4）单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。
五、预习要求（1）阅读电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容，弄清单结晶体管触发电路的工作原理。
（2）复习单相半波可控整流电路的有关内容，掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载和电阻电感性负载时的工作波形。
（3）掌握单相半波可控整流电路接不同负载时U d、I d的计算方法。
六、实验方法（1）单结晶体管触发电路的调试将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧，使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。
调节移相电位器RP1，观察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相范围能否在30°～170°范围内移动?（2）单相半波可控整流电路接电阻性负载触发电路调试正常后，按图3-6电路图接线。
单相双半波晶闸管整流电路主电路设计解决方案
摘要电力电子技术是一门新兴技术，它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的，在电气自动化专业中已成为一门专业基础性强且与生产紧密联系的不可缺少的专业基础课。
本课程体现了弱电对强电的控制，又具有很强的实践性。
它包括了晶闸管的结构和分类、晶闸管的过电压和过电流保护方法、可控整流电路、晶闸管有源逆变电路、晶闸管无源逆变电路、PWM控制技术、交流调压、直流斩波以及变频电路的工作原理。
晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎明时期。
晶闸管由于其优越的电气性能和控制性能，使之很快就取代了水银整流器和旋转变流机组。
并且，其应用范围也迅速扩大。
电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管及晶闸管变流技术的发展而确立的。
晶闸管是通过对门极的控制能够使其导通而不能使其关断的器件，属于半控型器件。
对晶闸管电路的控制方式主要是相位控制式，简称相控方式。
晶闸管的关断通常依靠电网电压等外部条件来实现。
整流电路按组成的器件不同，可分为不可控、半控与全控三种，利用晶闸管半导体器件构成的主要有半控和全控整流电路；按电路接线方式可分为桥式和零式整流电路；按交流输入相数又可分为单相、多相（主要是三相）整流电路。
正是因为整流电路有着如此广泛的应用，因此整流电路的研究无论在是从经济角度，还是从科学研究角度上来讲都是很有价值的。
本设计正是结合了Matlab仿真软件对单相双半波晶闸管整流电路在阻感负载下进行分析。
关键词：晶闸管，整流电路，Matlab,仿真，阻感负载，相控方式单相双半波晶闸管整流电路的设计（阻感负载）1.单相双半波晶闸管整流电路主电路设计1.1晶闸管的介绍1.1.1晶闸管的结构晶闸管是一种4层功率半导体器件，具有3个PN结，其结构和电路符号如图1-1所示。
其中，最外层的P区和N区分别引出两个电极，称为阳极A和阴极K，中间的P区引出控制极（或称门极）。
图1-1 晶闸管的结构及电气符号1.1.2晶闸管的工作原理晶闸管组成的实际电路如图1-2所示。
单相双向晶闸管控制整流电路
实验五单相双向晶闸管整流电路电阻性负载一、实验目的：1、了解电阻性负载的特性。
2、加深对双向可控硅整流电路工作原理的理解。
3、进一步了解示波器在电力电子技术中应用的技术特点。
二、实验主要仪器与设备：恒压电源一台，万用表一台，示波器一台，波形发生器一台，双向晶闸管1个0.6A/400V 双向晶闸管MAC97A6，二极管2个，电阻若干。
三、实验原理本实验原理，双向可控硅的工作原理1.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成。
当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。
此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。
因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。
此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流 ic1=β1ib1=β1β2ib2。
这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。
由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。
由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化。
2,触发导通：在控制极G上加入正向电压时，因J3正偏，P2区的空穴时入N2区，N2区的电子进入P2区，形成触发电流IGT。
在可控硅的内部正反馈作用的基础上，加上IGT的作用，使可控硅提前导通，导致图3的伏安特性OA段左移，IGT越大，特性左移越快。
图6-1 双向晶闸管电路双向晶闸管电路如图6-1，G极电压为直流8V，输入Uin为50HZ正弦波峰峰12V，负载电阻RL为20欧姆。
四、实验数据（1）、输入不同波形的U和Ug，记录负载Rd输出的波形。
单相双半波可控整流电路的设计
中北大学课程设计说明书单相双半波可控整流电路的设计学院：计算机与控制工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：闫强学号： 1205044115 成绩指导教师：王忠庆2015年 1 月中北大学课程设计任务书2014~2015 学年第一学期学院：计算机与控制工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：闫强学号：1205044115 课程设计题目：单相双半波可控整流电路的设计起迄日期: 1月 4 日~ 1 月 16 日课程设计地点:德怀楼指导教师:王忠庆学科部副主任：刘天野下达任务书日期: 2015 年 1 月 4 日课程设计任务书1．课程设计教学目的：1）加深电力电子技术内容的理解。
2）锻炼学生的分析问题，解决问题，查阅资料，以及综合应用知识的能力。
2．课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：单相双半波可控整流电路设计技术要求：1）输出直流电压3-30V可调，最大输出直流电流30A2）电路可适应用于电阻负载、阻感负载、反电势负载3）由降压变压器供电要求完成：1. 主电路选择，触发电路的选择2. 元器件选择3. 变压器选择4. 绘制完整的设计电路图3．课程设计成果形式及要求〔课程设计说明书、图纸、实物样品等〕：深刻理解可控整流电路的内涵；根据所学知识完成各功能模块的设计；最终完成完整的电路实现；用A4手写完成“电力电子技术课程设计”报告，报告应包含电路，器件的选择理由即整个设计过程。
4．主要参考文献篇数及书写要求：1徐以荣，冷增祥，电力电子技术基础.南京：东南大学出版社，1995 2樊立萍，王忠庆，电力电子技术。
北京：北京大学出版社，20063王远，模拟电子技术。
北京：北京理工大学出版社，19915．设计成果形式及要求：设计说明书一份（包括设计过程，完整的原理电路，有条件的给出仿真结果）。
6．工作计划及进度：2015年1月4日~ 1月16日上午完成设计1月16日下午答辩学科部副主任审查意见：签字：年月日目录1 引言............................................ 错误！未定义书签。
单相双半波晶闸管整流电路设计(纯电阻负载)
1 单相双半波晶闸管整流电路供电方案的选择1.1 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。
并且单相桥式全控整流电路具有输出电流脉动小，功率因素高的特点。
但是，电路中需要四只晶闸管，且触发电路要分时触发一对晶闸管，电路复杂，两两晶闸管导通的时间差用分立元件电路难以控制。
1.2 单相双半波可控整流电路单相双半波可控整流电路又称单相全波可控整流电路。
此电路变压器是带中心抽头的，在u2正半周T1工作，变压器二次绕组上半部分流过电流。
u2负半周，VT2工作，变压器二次绕组下半部分流过反方向的电流。
单相全波可控整流电路的U d波形与单相全控桥的一样，交流输入端电流波形一样，变压器也不存在直流磁化的问题。
当接其他负载时，也有相同的结论。
因此，单相全波与单相全控桥从直流输入端或者从交流输入端看均是一致的。
适用于输出低压的场合作电流脉冲大（电阻性负载时）。
在比较两者的电路结构的优缺点以后决定选用单相全波可控整流电路作为主电路。
具体供电方案电源电压：交流100V/ 50Hz1.3 变压器相关参数的计算电源电压交流100/ 50Hz ，输出功率：500W，移相范围：0 -180°。
设R=1.25Ω, α=0°P=Ud²/R U d =25V变压器一、二次侧电流P=Id²R Id=20AU1/Ud=100/25 N1/N2=4/1 I1=I d/4=5 A变压器容量S=U1i1=100×5=0.5kVA变压器型号的选择N1:N2=4：1 S=0.5kVA2 单相双半波晶闸管整流电路主电路设计2.1 主电路原理框图及原理图系统原理方框图如图所示：该电路主要由四部分构成，分别为电源，过电保护电路，整流电路和触发电路构成。
电力电子课程设计——单相全波晶闸管整流电路设计
电力电子技术课程设计说明书单相全波晶闸管整流电路设计摘要为培养运用基本知识进行简单电路设计的能力，扎实基础理论，我们现在初次进行电力电子课程设计。
随着科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。
但是晶杂管相控整流电路中随着触发角α的增大，电流中谐波分量相应增大，因此功率因素很低。
把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就构成了PWM整流电路。
通过对PWM整流电路的适当控制，可以使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位，功率因素近似为1。
这种整流电路称为高功率因素整流器，它具有广泛的应用前景。
电力电子器件是电力电子技术发展的基础。
正是大功率晶闸管的发明，使得半导体变流技术从电子学中分离出来，发展成为电力电子技术这一专门的学科。
而二十世纪九十年代各种全控型大功率半导体器件的发明，进一步拓展了电力电子技术应用和覆盖的领域和范围。
电力电子技术的应用领域已经深入到国民经济的各个部门，包括钢铁、冶金、化工、电力、石油、汽车、运输以及人们的日常生活。
功率范围大到几千兆瓦的高压直流输电，小到一瓦的手机充电器，电力电子技术随处可见。
关键词：半导体、电力变换、整流电路ABSTRACTTo cultivate the use of basic knowledge of the ability of a simple circuit design, solid basic theory, we are now the first time the power electronics curriculum design.With the increasing development of science and technology, the circuit is also getting higher and higher, due to the need to size adjustable DC power supply in the actual production, and phase-controlled rectifier circuit structure is simple, easy to control, stable performance, easy to use it to get large and medium-sized, small-capacity DC, is currently the DC method has been widely applied. However, the grain hybrid tube of α increases with the firing angle of the phase-controlled rectifier circuits, harmonic component corresponding increase in the current, power factor is very low. SPWM control inverter circuit for the rectifier circuit, constitutes a PWM rectifier. Proper control of the PWM rectifier, so that the input current is very close to sine wave, and phase with the input voltage, power factor is approximately 1. This rectifier circuit is called a high power factor rectifier, which has broad application prospects.Power electronic devices is the basis for the development of power electronics technology. It is the invention of the power thyristor, semiconductor converter separated from the electronics, the development of the specialized disciplines of power electronics technology.Full-controlled power semiconductor devices invented in the 1990s, to further expand the areas and scope of the power electronics technology and coverage. The field of power electronics technology has gone deep into the sectors of national economies, including iron and steel, metallurgy, chemical industry, electric power, petroleum, automotive, transportation and people's daily life. The power range to thousands of megawatts of HVDC, as small as one-watt cell phone charger, power electronics technology can be seen everywhere.Key words semiconductor；power conversion；rectifier circuit目录1、设计任务书 (6)2、单相晶闸管整流电路供电方案的选择 (7)2.1单相桥式全控整流电路 (7)2.2单相双半波可控整流电路 (7)3、单相晶闸管整流电路主电路设计 (8)3.1主电路原理图 (8)3.2变压器参数的计算 (9)4、电路元件的选择 (10)4.1整流元件的选择 (10)5、保护元件的选择 (11)5.1变压器二次侧熔断器的选择 (11)5.2保护电路原理图及工作原理 (11)5.3晶闸管保护电路的选择 (11)6、单相整流电路的相控触发器电路 (13)6.1相控触发电路原理图及工作原理 (13)6.2相控触发芯片的选择 (13)7、单相整流电路设计总设计结果 (15)7.1 晶闸管工作原理 (15)7.2总电路的原理框图 (17)总结 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)1、《电力电子技术》课程设计任务书1.1设计课题目单相全波晶闸管整流电路设计（纯电阻负载）1.2设计要求1、单相全波晶闸管整流电路的设计要求为：负载为阻性负载.2、技术要求:(1) 电网供电电压：交流380V 10% f=50Hz；(2) 直流输出电压：0~220V/50~220V范围内；(3) 直流输出电流额定值100A，直流输出电流连续的最小值为10A；(4) 输出功率：500W；在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力要求具体电路方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。
单向半波整流实验报告
一、实验目的1. 了解单向半波整流电路的工作原理和组成。
2. 熟悉实验仪器的使用方法。
3. 通过实验，验证单向半波整流电路的性能，并分析其特点。
4. 培养动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理单向半波整流电路是一种利用二极管将交流电转换为脉动直流电的电路。
其基本组成包括：交流电源、负载、二极管和滤波电容。
在交流电的正半周，二极管导通，电流通过负载；在交流电的负半周，二极管截止，电流被阻断。
因此，输出电压只有交流电正半周的波形。
三、实验仪器与设备1. 交流电源2. 负载（电阻）3. 二极管（如1N4007）4. 滤波电容（如1000uF）5. 示波器6. 电压表7. 电流表8. 电路板9. 电线10. 实验指导书四、实验步骤1. 按照电路图连接单向半波整流电路，确保连接正确无误。
2. 将交流电源接入电路，调节电压至实验要求。
3. 使用示波器观察二极管两端电压波形，记录波形特点。
4. 使用电压表测量输出电压，记录数据。
5. 改变负载电阻，重复步骤3和4，记录不同负载下的输出电压和电流。
6. 分析实验数据，总结单向半波整流电路的特点。
五、实验数据与结果1. 当交流电压为220V时，输出电压波形如图1所示。
图1：单向半波整流电路输出电压波形2. 当负载电阻为10Ω时，输出电压为约14.2V，输出电流为约1.42A。
3. 当负载电阻为20Ω时，输出电压为约9.0V，输出电流为约0.45A。
4. 当负载电阻为50Ω时，输出电压为约5.6V，输出电流为约0.11A。
六、实验分析1. 从实验数据可以看出，单向半波整流电路输出电压随负载电阻的增加而降低，输出电流随负载电阻的增加而减小。
2. 单向半波整流电路输出电压仅为交流电压的一半，且为脉动直流电，含有较大的纹波电压。
3. 由于单向半波整流电路只利用了交流电压的正半周，因此其效率较低。
七、实验结论1. 通过实验，验证了单向半波整流电路的工作原理和组成。
单相双半波晶闸管整流电路的设计(阻感负载).
电气工程及其自动化专业《电力电子技术》课程设计任务书班级电气本科1301班学号1310240006姓名张将银川能源学院2015年12月21日目录设计任务书 (3)前言 (4)1.单相双半波晶闸管整流电路主电路的设计 (5)1.1 晶闸管的结构 (5)1.2晶闸管的工作原理 (5)1.3 晶闸管的基本特性 (6)2总电路的设计 (7)2.1 总电路的原理框图 (7)2.2 主电路原理图 (7)2.3 主电路电路参数的计算 (8)3.相控触发电路的设计 (10)3.1 相控触发电路工作原理 (10)3.2 相控触发芯片的选择 (10)4.保护电路的设计 (11)4.1过电流保护电路设计 (11)4.2 过电压保护电路设计 (11)5 电路元件的选择 (12)5.1整流元件的选择 (12)5.2保护元件的选择 (13)6.MATLAB软件的仿真 (14)6.1 MTLAB软件的介绍 (14)6.2 系统建模及电路仿真 (14)6.3 系统仿真结果的分析 (15)7.心得体会 (16)参考文献 (17)设计任务书一设计题目：单相双半波晶闸管整流电路的设计（阻感负载）二设计条件：1. 电源电压：交流100V/50Hz2. 输出功率： 500W3. 移相范围： 0°～90°三设计的主要任务：1. 根据课程设计题目，收集相关资料，并设计出主电路和控制电路；2. 用MATLAB软件对设计的电路进行仿真；3. 撰写课程设计报告，并画出主电路，控制电路的原理图，说明其工作原理，以及选择元件参数，绘制主电路和触发电路的波形，并给出仿真波形，对仿真结果进行分析，附参考资料。
前言电力电子技术通常被分为电力电子器件制造技术和交流技术两个分支。
交流技术也称为电力电子器件的应用技术，它包括用电力电子器件构成各种电力变换电路和对这些电路进行控制的技术，以及由这些电路构成电力电子装置和电力电子系统的技术。
电力电子技术的应用十分广泛。
单相双半波晶闸管整流电路设计(纯电阻负载)_课程设计实验报告(可编辑)
单相双半波晶闸管整流电路设计（纯电阻负载）_课程设计实验报告电气工程学院电力电子课程设计设计题目:单相双半波晶闸管整流电路设计(纯电阻负载)专业班级: 电气0906 学号: 09291183 姓名: TYP指导教师: 汤钰鹏设计时间: 2012.6.25 设计地点: 电气学院实验中心电力电子课程设计成绩评定表姓名唐云鹏学号09291183课程设计题目: 单相双半波晶闸管整流电路设计(纯电阻负载)课程设计答辩或提问记录:成绩评定依据:课程设计预习报告及方案设计情况(30%):课程设计考勤情况(15%):课程设计调试情况(30%):课程设计总结报告与答辩情况(25%):最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)指导教师签字: 年月日电力电子课程设计任务书学生姓名:唐云鹏专业班级电气0906指导教师:汤钰鹏一、课程设计题目: (一)单相双半波晶闸管整流电路的设计(纯电阻负载)设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0o~180o(二)单相半控桥式晶闸管整流电路的设计(阻感负载)设计条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0o~180o(三)MOSFET降压斩波电路设计(纯电阻负载)设计条件:1、输入直流电压:Ud100V2、输出功率:300W3、开关频率5KHz4、占空比10%~90%5、输出电压脉率:小于10%(四)MOSFET升压斩波电路设计(纯电阻负载)设计条件:1、输入直流电压:Ud50V2、输出功率:300W3、开关频率5KHz4、占空比10%~50%5、输出电压脉率:小于10%(五)MOSFET单相半桥无源逆变电路设计(纯电阻负载)设计条件:1、输入直流电压:Ud100V2、输出功率:300W3、输出电压波形:1KHz方波(六)IGBT单相半桥无源逆变电路设计(纯电阻负载)设计条件:1、输入直流电压:Ud100V2、输出功率:300W3、输出电压波形:1KHz方波二、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,能独立而正确地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,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??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(比较实际波形与理论波形),绘出触发信号(驱动信号)波形,说明调试过程中遇到的问题和解决问题的方法。
单相半波整流电路仿真实验报告
单相半波整流电路仿真实验报告一、实验目的和要求1.掌握晶闸管触发电路的调试步骤与方法；2.掌握单相半波可控整流电路在电阻负载和阻感负载时的工作；3.掌握单相半波可控整流电路MATLAB的仿真方法，会设置各个模块的参数。
二、实验模型和参数设置1.总模型图：有效值子系统模型图：平均值子系统模型图：2.参数设置晶闸管：Ron=1e-3,Lon=1e-5,Vf=0.8,Ic=0,Rs=500, Cs=250e-9. 电源：Up=100*1.414, f=50Hz.脉冲发生器：Amplitude=5, period=0.02, Pulse Width=2情况一：R=1Ω,L=10mH; a=0°or a=60°；情况二：L=10mH; a=0°or a=60°；三、波形记录和实验结果分析（1）R=1Ω,L=10mH; a=0°时的波形图：（2）R=1Ω,L=10mH; a=60°时的波形图：（3）L=10mH; a=0°时的波形图：（4）L=10mH; a=60°时的波形图：在波形图中，从上到下依次代表电源电压、脉冲发生器电压、晶闸管的电流，、晶闸管两端电压、负载电流和负载两端电压。
分析对比这四张图可以知道，由于负载中有电感，因此晶闸管截止的时刻并不在电压源为负值的时刻，而是在流过晶闸管的电流为零的时刻；同时，在对比中可以发现在电感相同的情况下，电阻负载的存在会使关断时间提前。
1.计算负载电流、负载电压的平均值：以R=1Ω,L=10mH时oα=负载电压的平均值为如下：oα=60负载电压的平均值为如下：以L=10mH 时o 0=α电压平均值电流的平均值为：o 60=α电压平均值黄柚子潮品铺是一家主打耐克AJ、新百伦NB、阿迪达斯、亚瑟士、斯凯奇、彪马、锐步、匡威、万斯、美津浓、UGG等一系列品牌的潮鞋铺。
另外还有LV、普拉达、巴宝莉、百丽、古驰、阿玛尼、爱马仕、香奈儿等国际奢侈品牌的鞋子。
单相整流实验报告
一、实验目的1. 理解单相整流电路的工作原理和基本特性。
2. 掌握单相半波整流和全波整流电路的组成及工作过程。
3. 学习使用示波器、万用表等实验仪器对整流电路进行测试和分析。
4. 了解整流电路在电阻负载和电感负载下的工作状态。
二、实验原理单相整流电路是将交流电（AC）转换为直流电（DC）的电路。
根据整流电路中二极管的连接方式，可分为单相半波整流和单相全波整流两种。
1. 单相半波整流电路：由一个二极管和一个负载电阻组成。
当交流电压的正半周时，二极管导通，电流通过负载电阻；当交流电压的负半周时，二极管截止，负载电阻中没有电流流过。
2. 单相全波整流电路：由两个二极管和一个负载电阻组成。
当交流电压的正半周时，一个二极管导通，电流通过负载电阻；当交流电压的负半周时，另一个二极管导通，电流反向通过负载电阻。
三、实验仪器与设备1. 单相整流电路实验板2. 示波器3. 万用表4. 交流电源5. 负载电阻6. 电感负载7. 二极管8. 连接线四、实验步骤1. 搭建单相半波整流电路：- 将二极管与负载电阻串联，接入交流电源。
- 使用示波器观察负载电阻上的电压波形。
- 使用万用表测量负载电阻上的直流电压。
2. 搭建单相全波整流电路：- 将两个二极管分别与负载电阻的正负极相连，形成全桥结构。
- 使用示波器观察负载电阻上的电压波形。
- 使用万用表测量负载电阻上的直流电压。
3. 在电阻负载下测试整流电路：- 使用不同阻值的负载电阻进行测试。
- 观察并记录示波器上的电压波形。
- 测量并记录万用表上的直流电压。
4. 在电感负载下测试整流电路：- 将电感负载接入整流电路。
- 观察并记录示波器上的电压波形。
- 测量并记录万用表上的直流电压。
五、实验结果与分析1. 单相半波整流电路：- 示波器显示负载电阻上的电压波形为正弦波的一半。
- 万用表测量得到的直流电压约为交流电压峰值的一半。
2. 单相全波整流电路：- 示波器显示负载电阻上的电压波形为正弦波的完整波形。
第三节 单相半波可控整流电路实训
第三节单相半波可控整流电路实训一、实训目的(1) 掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。
(2) 掌握单相半波可控整流电路在电阻性负载及电阻电感性负载时的工作以及其整流输出电压（Ud）波形。
(3) 了解续流二极管的作用。
(4) 熟悉单相半波可控整流电路故障的分析与处理。
将PDC-13挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到PDC-11挂件面板上的正桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极，接线如图3-6所示。
图中的R负载用450Ω电阻（将两个900Ω接成并联形式）。
二极管VD1、电感L d在PDC-11面板上，有200mH、700mH两档可供选择，本实验中选用700mH。
直流电压表及直流电流表从PDC-11挂件上得到。
图3-6单相半波可控整流电路接线图四、实训内容(1) 单结晶体管触发电路的调试。
(2) 单结晶体管触发电路各点电压波形的观察并记录。
(3) 单相半波可控整流电路带电阻性负载时U d/U2= f(α)特性的测定。
(4) 单相半波可控整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。
(5) 单相半波可控整流电路排故训练。
五、实训方法(1) 单相半波可控整流电路故障的设置与排除请参照第二章相关内容。
(2) 单结晶体管触发电路的调试用两根导线将PDC01电源控制屏“主电路电源输出”的220V交流线电压接到PDC-13的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开PDC-13电源开关，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。
调节移相电位器RP1，观察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相范围能否在30°～170°范围内移动?(3) 单相半波可控整流电路接电阻性负载触发电路调试正常后，按图3-6电路图接线。
将电阻器调在最大阻值位置，按下“启动”按钮，用示波器观察负载电压U d、晶闸管VT两端电压U VT的波形，调节电位器RP1，观察α=30°、60°、90°、120°、150°时U d、U VT的波形，并测量直流输出电压U d和电源电压2U d=0.45U2(1+cosα)/2(4) 单相半波可控整流电路接电阻电感性负载将负载电阻R改成电阻电感性负载（由电阻器与平波电抗器L d串联而成）。
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单相双半波晶闸管整流电路设计(预习报告>
一、设计条件:
1、电源电压：交流100V/50Hz
2、输出功率：500W
3、移相范围0º~180º
4、负载为阻性负载
二、单相双半波晶闸管整流电路方案的选择:
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。
并且单相桥式全控整流电路具有输出电流脉动小，功率因素高的特点。
但是，电路中需要四只晶闸管，且触发电路要分时触发一对晶闸管，电路复杂，两两晶闸管导通的时间差用分立元件电路难以控制。
单相全波可控整流电路
此电路变压器是带中心抽头的，在正半周，变压器二次绕组上半部分流过电流。
负半周，变压器二次绕组下半部分流过反方向的电流。
单相全波可控整流电路的波形与单相全控桥的一样，交流输入端电流波形一样，变压器也不存在直流磁化的问题。
因此，单相全波与单相全控桥从直流输入端或者从交流输入端看均是一致的。
适用于输出低压的场合作电流脉冲大<电阻性负载时）。
以下分别是两种方案的电路图：
在比较两者的电路结构的优缺点以后决定选用单相全波可控整流电路作为主电路。
三、主电路器件选用：
由已知条件可知=100V =500W 移相范围0°-180°
假设R=1.25，=0°，可得
==25V
==20A
输出电压有效值==25V
所以变压器变比=100：25=4：1
变压器选用
变压器容量S=500VA 变比取4：1
晶闸管选用<考虑裕量）
额定电压=(2-3>=(70.71-106.07>V
额定电流==28.28A
流过晶闸管电流有效值==14.14A
晶闸管平均电流(有裕量> =<1.5-2）*=<13.51-18.02）A
故选用额定电压为100V，通态平均电流为20A的晶闸管。
四、触发电路
原理图：
电路图如下所示：
控制电路各部分工作原理及波形
1）同步电路及移相
原理：220V的交流电源经过220/9的变压器后，9V的交流输入一路经过由LM339构成的过零比较器后输出与之同步的方波。
9V电源极性互换后接到另一个过零比较器，产生一个与前面方波相比移相了180°的同步方波。
方波上下限幅值为正负直流电源电压。
2）锯齿波产生电路
原理：当1）中输出为负电平时，三极管截止。
由放大器虚地的概念，LM324的负输入端接
近为零。
负电平通过电阻R1对电容C1反向充电，使b点电压从零电位随时间按斜率线
性上升，一直充到低电平结束为止。
因为积分器输出电压，。
在此处=-
12V，=5V，=10ms。
由此式理论计算得到=0.024s。
经过实验的不断调试，最后
得出了来的结果是=51k，=470F，=0.02397s，可知与理论计算的结果非常接
近。
当1）中输出为高电平时，驱动三极管导通，因为三极管导通压降很小，电容C1通过并联在其上的三极管迅速放电，直至下降到0电位为止。
然后一直维持为低电平，直到下个负电平又使其反向充电。
于是形成了图中所示的锯齿波。
3）比较电路
原理：在两个比较器的正输入端接2）中输出的两路锯齿波，负输入端同时接上由5V直流电源和电位器构成的在0—
5V之间连续可调的直流电源，形成一个两个比较，产生两路触发电平。
改变电位器的位置时，可改变比较器负输入的直流电位。
从而改变比较器输出上升沿出现的时刻来改变触发晶闸管的角度，实现在移相。
三、多谐振荡器
原理：此电路由555和其周围的电阻、电容构成的多谐振荡器，产生一些列的高频脉冲列。
接通电源瞬间，电容Ｃ3上没有电荷，此时THR==0V，所以=H，T管截止，经R
1、R2对C充电，，随着时间的推移，THR=TRI=逐渐升高，当该电
位达到2/3时，由H变为L，T管由截止变为导通。
此后C经过T管放电，
<为T管导通电阻），THR=TRI=逐渐下降，当该电位下降到
/3时，有L突变为H，T管由导通变为截止。
此后C又充电，电路重复上述过程，进入下一个周期，如此周而复始，电路便处于振荡状态，输出周期性的矩形脉冲。
工作波形如上图所示。
如果忽略T管的导通电阻则可以求得，。
5)高频化
原理：将的两路脉冲和高频脉冲相与形成和脉冲宽度一样的梳状脉冲列，如下图所示。
显然在一个输入信号的周波中触发两次，两次的触发角分别为α和α+π。