课程设计(论文)-小功率晶闸管整流电路设计
小功率晶闸管整流电路设计
小功率晶闸管整流电路设计
近年来，随着技术的不断发展，低功率晶闸管整流电路成为人们非常重视的研究课题。
低功率晶闸管整流电路可以将交流电信号转换成直流电信号，以满足不同工程实际需求。
一般来说，低功率晶闸管整流电路包括两个主要组成部分，即晶闸管和变压器。
晶闸
管是一种半导体管器件，它具有很高的电流和电压阻抗，因此可以把输入的交流电压变换
成较低的直流电压。
而变压器的作用则是把低电压的直流电压转换为经提升的电压，为输
出提供更多的电能。
在设计低功率晶闸管整流电路的时候，有一些关键的参数需要注意，例如电压转换效率，线圈电阻和电容，输入电流和输出电流等。
根据具体的应用需求，需要对晶闸管和变
压器参数进行合理的微调，以保证电路的稳定性和效率。
此外，在设计低功率晶闸管整流电路过程中，需要考虑热释放情况，尤其是在变压器上，其高电流通过变压器引起的热释放效应需要考虑到，否则就会造成整个电路的热损耗，从而影响电路的性能和寿命。
在实际的应用中，低功率晶闸管整流电路可以提供高精度、高可靠性的电压转换，将
模拟信号变换成数字信号，用于计算机和智能家电等设备，因此具有非常广泛的应用前景。
总而言之，正确地设计低功率晶闸管整流电路有赖于深入的理论研究和实验测试，需
要对相关参数进行精准的测量和调试，以保证整个电路的稳定性和可靠性。
小功率晶闸管整流电路设计
1.电子元器件介绍1.1二极管1.1.1定义二极管，（英语：Diode），电子元件当中，一种具有两个电极的装置，只允许电流由单一方向流过，许多的使用是应用其整流的功能。
而变容二极管（Varicap Diode）则用来当作电子式的可调电容器。
大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流（Rectifying）”功能。
二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过（称为顺向偏压），反向时阻断（称为逆向偏压）。
因此，二极管可以想成电子版的逆止阀。
早期的真空电子二极管；它是一种能够单向传导电流的电子器件。
在半导体二极管部有一个PN结两个引线端子，这种电子器件按照外加电压的方向，具备单向电流的传导性。
一般来讲，晶体二极管是一个由p型半导体和n型半导体烧结形成的p-n结界面。
在其界面的两侧形成空间电荷层，构成自建电场。
当外加电压等于零时，由于p-n 结两边载流子的浓度差引起扩散电流和由自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态，这也是常态下的二极管特性。
早期的二极管包含“猫须晶体（"Cat's Whisker" Crystals）”以及真空管(英国称为“热游离阀（Thermionic Valves）”)。
现今最普遍的二极管大多是使用半导体材料如硅或锗。
1.2晶闸管1.2.1定义晶闸管又称为晶体闸流管，可控硅整流（Silicon Controlled Rectifier--SCR），开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代; 20世纪80年代以来，开始被性能更好的全控型器件取代。
能承受的电压和电流容量最高，工作可靠，以被广泛应用于相控整流、逆变、交流调压、直流变换等领域，成为功率低频（200Hz 以下）装置中的主要器件。
晶闸管往往专指晶闸管的一种基本类型--普通晶闸管。
广义上讲，晶闸管还包括其许多类型的派生器件。
1）晶闸管的结构晶闸管是大功率器件，工作时产生大量的热，因此必须安装散热器。
小功率晶闸管整流电路设计
小功率晶闸管整流电路设计一、引言晶闸管是一种常用的功率电子器件，具有可控性强、寿命长等优点，在电力电子领域得到广泛应用。
本文将介绍小功率晶闸管整流电路的设计原理和步骤。
二、设计原理晶闸管整流电路是利用晶闸管的单向导通特性，将交流电转换为直流电。
小功率晶闸管整流电路主要由晶闸管、变压器、滤波电容和负载组成。
其工作原理如下：1. 正半周工作原理在正半周，晶闸管的控制端施加正向电压，使晶闸管导通，电流从变压器的一侧流向另一侧，实现正向整流。
此时，滤波电容会将脉动的直流电平平滑成稳定的直流电。
2. 负半周工作原理在负半周，晶闸管的控制端施加反向电压，使晶闸管截止，电流无法流动，实现反向整流。
此时，滤波电容会继续提供电流给负载，保持输出电压的稳定性。
三、设计步骤下面是小功率晶闸管整流电路的设计步骤：1. 确定输入电压和输出电压：根据实际需求确定输入电压和输出电压的数值。
2. 选择晶闸管：根据输入电压和输出电压确定所需的晶闸管的额定电压和额定电流。
3. 选择变压器：根据输入电压和输出电压的变换关系，选择合适的变压器。
4. 计算滤波电容：根据负载电流和输出电压的波动要求，计算所需的滤波电容容值。
5. 设计控制电路：根据晶闸管的控制特性，设计合适的控制电路，确保晶闸管的正常工作。
6. 进行电路仿真：利用电路仿真软件对设计的整流电路进行仿真，验证电路的性能和稳定性。
7. 制作电路原型：根据设计结果，制作整流电路的原型，进行实际测试。
8. 优化设计：根据测试结果，对整流电路进行优化，改进电路的性能和稳定性。
四、实例分析以一个小功率晶闸管整流电路为例，假设输入电压为220V，输出电压为12V，负载电流为1A。
选择适合的晶闸管、变压器和滤波电容后，进行电路仿真，并制作电路原型进行测试。
经过仿真和测试，验证了设计的整流电路满足要求。
在测试过程中，还可以进一步调整控制电路的参数，优化整流电路的性能。
五、总结本文介绍了小功率晶闸管整流电路的设计原理和步骤。
电力电子(晶闸管整流)
一、概述二、课程设计方案本次课程设计的要紧内容是利用晶闸管整流来设计直流电机操纵系统，要紧设计内容有1、电路功能：〔1〕、用晶闸管缺角整流实现直流调压，操纵直流电动机的转速。
〔2〕、电路由主电路与操纵电路组成，主电路要紧环节：整流电路及保卫电路。
操纵电路要紧环节：触发电路、电压电流检测单元、驱动电路、检测与故障保卫电路。
〔3〕、主电路电力电子开关器件采纳晶闸管、IGBT或MOSFET。
〔4〕、系统具有完善的保卫2、系统总体方案确定3、主电路设计与分析〔1〕、确定主电路方案〔2〕、主电路元器件的计算及选型〔3〕、主电路保卫环节设计4、操纵电路设计与分析〔1〕、检测电路设计〔2〕、功能单元电路设计〔3〕、触发电路设计〔4〕、操纵电路参数确定设计要求有一下四点：1、设计思路清晰，给出整体设计框图；2、单元电路设计，给出具体设计思路和电路；3、分析所有单元电路与总电路的工作原理，并给出必要的波形分析。
4、绘制总电路图5、写出设计报告；要紧的设计条件有：1、设计依据要紧参数〔1〕、输进输出电压：〔AC〕220〔1+15%〕、〔2〕、最大输出电压、电流依据电机功率予以选择〔3〕、要求电机能实现单向无级调速〔4〕、电机型号布置任务时给定2、可提供实验与仿真条件三、系统电路设计1、主电路的设计〔1〕、主电路设计方案主电路的要紧功能是实现整流，将三相交流电变为直流电。
要紧通过整流变压器和三相桥式全控整流来实现。
整流变压器是整流设备的电源变压器。
整流设备的特点是原方输进电流，而副方通过整流原件后输出直流。
变流是整流、逆流和变频三种工作方式的总称，整流是其中应用最广泛的一种。
作为整流装置电源用的变压器称为整流变压器。
工业用的整流直流电源大局部根基上由交流电网通过整流变压器与整流设备而得到的。
整流变压器是专供整流系统的变压器。
整流变压器的功能：1.是提供整流系统适当的电压，2.是减小因整流系统造成的波形畸变对电网的污染。
小功率晶闸管整流电路
目录第二章绪论....................................................................................................................... 错误！未定义书签。
1.1电路基本知识 (4)1.2 电源变压器 (5)1.2.1电源变压器概述 (5)1.2.2电源变压器功能 (5)1.2.3电源变压器的分类 (6)1.2.4变压器的型式 (6)1.3整流电路的基本知识 (6)1.3.1单相桥式整流电路的工作原理 (6)1.4直流稳压电路工作的原理 (7)1.4.1串联型稳压电路的工作原理 (8)1.4.2具有放大环节的串联稳压电路 (8)第二章元器件介绍 (10)2.1三段可调稳压器 (10)2.1.1LM317的介绍 (10)2.1.2LM317的测试方法 (12)2.1.3空载检查测试 (12)2.1.4加载检查测试 (15)2. 1. 5集成稳压器选用时的注意事项 (11)2.1.6所用元器件 (16)第三章稳压源的技术指标及稳压电源的要求 (18)3.1小功率可调直流稳压电源电路的布线图及原理图 (18)第四章保护电路的设置 (20)总结..................................................................................................................................... 错误！未定义书签。
电力电子技术的应用一、什么是电力电子技术电力电子技术，也被称为功率电子技术，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术，是一门新兴的应用于电力领域的电子技术。
电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。
经过50年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。
(完整版)晶闸管可控整流技术直流电机调速系统设计
目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1。
2 直流电动机调压调速可控整流电源设计简介 (1)1。
3 课题设计要求 (1)1.4 课题主要内容 (2)2 主电路设计 (3)2.1 总体设计思路 (3)2.2 系统结构框图 (3)2。
3 系统工作原理 (4)2。
4 对触发脉冲的要求 (5)3 主电路元件选择 (6)3.1 晶闸管的选型 (6)4 整流变压器额定参数计算 (7)4。
1 二次相电压U2 (7)4.2 一次与二次额定电流及容量计算 (8)5 触发电路的设计 (10)6 保护电路的设计 (12)6.1 过电压的产生及过电压保护 (13)6。
2 过电流保护 (13)7 缓冲电路的设计 (14)8 总结 (17)1 绪论1.1 课题背景当今,自动化控制系统已在各行各业得到广泛的应用和发展，而自动调速控制系统的应用在现代化生产中起着尤为重要的作用，直流调速系统是自动控制系统的主要形式.由可控硅整流装置供给可调电压的直流调速系统（简称KZ—D系统）和旋转变流机组及其它静止变流装置相比，不仅在经济性和可靠性上有很大提高，而且在技术性能上也显示出较大的优越性。
可控硅虽然有许多优点,但是它承受过电压和过电流的能力较差，很短时间的过电压和过电流就会把器件损坏。
为了使器件能够可靠地长期运行,必须针对过电压和过电流发生的原因采用恰当的保护措施.为此，在变压器二次侧并联电阻和电容构成交流侧过电压保护;在直流负载侧并联电阻和电容构成直流侧过电压保护;在可控硅两端并联电阻和电容构成可控硅关断过电压保护；并把快速熔断器直接与可控硅串联，对可控硅起过流保护作用。
随着电力电子器件的大力发展，该方面的用途越来越广泛.由于电力电子装置的电能变换效率高，完成相同的工作任务可以比传统方法节约电能10%~40％，因此它是一项节能技术，整流技术就是其中很重要的一个环节.1.2 直流电动机调压调速可控整流电源设计简介该系统以可控硅三相桥式全控整流电路构成系统的主电路，采用同步信号为锯齿波的触发电路，本触发电路分成三个基本环节：同步电压形成、移相控制、脉冲形成和输出。
小功率晶闸管整流电路设计
小功率晶闸管整流电路设计晶闸管是一种具有控制性能的半导体器件，广泛应用于电力电子领域。
在一些低功率应用中，小功率晶闸管整流电路被广泛使用。
本文将介绍小功率晶闸管整流电路的设计原理和步骤。
一、设计原理小功率晶闸管整流电路是一种将交流电转换为直流电的电路。
其基本原理是使用晶闸管作为开关，控制电流的通断，使得交流电经过整流后输出为直流电。
二、设计步骤1. 确定电路输入参数：首先需要确定输入电压和频率的大小，以及所需输出电压的大小和负载电流的要求。
根据这些参数来选择合适的晶闸管型号和元件规格。
2. 选择整流电路拓扑结构：常见的整流电路拓扑结构有单相半波整流、单相全波整流和三相全波整流等。
根据具体需求选择合适的拓扑结构。
3. 选择电路元件：根据电路拓扑结构的选择，选择合适的二极管、电容等元件。
二极管用于实现整流功能，电容用于滤波以获得稳定的直流输出。
4. 计算元件参数：根据设计要求和选定的元件，进行元件参数的计算。
例如，根据输出电压和负载电流计算电容的容值，根据输入电压和负载电流计算晶闸管的额定电流和额定电压等。
5. 绘制电路图：根据所选元件和计算得到的参数，绘制整流电路的电路图。
确保电路连接正确，元件安装位置合理。
6. 进行电路仿真：使用电路仿真软件，对设计的整流电路进行仿真。
通过仿真可以验证电路的性能和工作情况，调整参数以达到设计要求。
7. 制作原理图和PCB布局：根据设计的电路图，绘制整流电路的原理图和PCB布局图。
确保电路板的布局合理，元件之间的连接短路和干扰最小。
8. 制作电路板：根据PCB布局图，制作整流电路的电路板。
注意电路板的制作工艺和质量，确保电路连接良好。
9. 进行实验验证：将制作好的电路板连接到实验设备上，进行实验验证。
检查输出电压和负载电流是否满足设计要求，检查电路是否稳定工作。
10. 优化调整：根据实验结果，对电路进行优化调整。
可以调整晶闸管的触发角、电容的容值等，以获得更好的性能和稳定性。
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。
晶闸管整流电路应用设计
晶闸管是一种具有双向导电特性的半导体器件，常用于电力电子领域中的整流电路。
下面是一个基本的晶闸管整流电路应用设计：
单相半波整流电路：
电路图：将负载（如电阻或电感）与一个晶闸管和一个二极管连接，晶闸管的控制端与触发电路相连，形成单相半波整流电路。
原理：晶闸管作为开关元件，通过控制其触发角来控制电路的导通和截止。
当晶闸管触发时，电流从正向流入负载，当电流减小到零时，晶闸管将自动截止，负载电压为零，从而实现了半波整流。
单相全波整流电路：
电路图：将负载与两个晶闸管和两个二极管组成一个桥式整流电路，晶闸管的控制端与触发电路相连。
原理：通过控制晶闸管的触发角来实现桥式整流。
当一个晶闸管导通时，电流从正向流入负载，另一个晶闸管被截止。
当触发角变化时，另一个晶闸管导通，电流方向改变，从而实现了全波整流。
三相桥式整流电路：
电路图：将负载与六个晶闸管和六个二极管组成一个三相桥式整流电路，晶闸管的控制端与触发电路相连。
原理：通过适时触发晶闸管，实现三相交流电源的整流。
通过控制各个晶闸管的导通和截止，实现对负载的电流方向和大小的控制。
需要注意的是，在实际设计中，还需考虑电路的保护、电压、电流的变化范围、触发电路的设计等因素，以确保电路的正常工作和安全性。
此外，还可根据具体需求添加滤波。
电力电子课程设计--小功率晶闸管整流电路
电力电子课程设计--小功率晶闸管整流电路## 一、晶闸管整流电路简介晶闸管整流电路是由晶闸管、电容器、抗（电感）等元器件构成的电路。
它的功能是将电源的交流电脉冲信号，通过调节晶闸管的闸刀角度，将其通过抗（电感）和电容器转换为直流电信号保持不变，从而输出到后续的电路中。
晶闸管整流电路的结构紧凑，工作效率高，具有容量大，可靠性高，波形平稳，结构简单，成本低等优点，是当今电子设备最常使用的整流电路之一。
## 二、基本构成晶闸管整流电路由一个或多个晶闸管，一个抗（电感），一定容量的电容器，多极保险丝等组成。
其中，晶闸管是整个电路的核心元件，有四个引线对外接，分别叫做“ 共射极”，“绝缘极”，“放大极”和“减小极”；抗（电感）用来连接晶闸管的放大极和减小极，组成晶闸管的回路；电容器用来消除交流电路中的纹波振荡，同时用来补偿电路本身因发热而产生的热损耗。
## 三、使用原理晶闸管整流电路的工作原理简单，是通过晶闸管来实现整流，晶闸管的闸刀角度可变，可以按一定的角度来控制电流的通断，当控制角达到固定的角度，晶闸管就会闭合，把原来的直流电变成不变的直流电，这就是晶闸管整流的作用。
当调节角又达到一定的角度时，晶闸管就会打开，中断电流，实现断电，从而实现向后续电路输出直流电。
所以晶闸管整流电路是一种向后续电路提供正反两极直流电源的电路。
## 四、适用范围晶闸管整流电路只适用于小功率电子设备，如、手机、洗衣机、空调等；由于其结构紧凑，工作效率高，具有容量大，可靠性高，波形平稳，结构简单，成本低等优点，常被用于家用、工业和商业上的节能设备领域。
## 五、应用价值晶闸管整流电路比较容易操作，可以根据电路的需要，利用不同的元器件实现不同的功能；同时，晶闸管整流电路可以根据输入的交流电压，进行自动调节，来保证电路的一致性。
所以晶闸管整流电路在目前的电子设备中得到越来越广泛的应用。
电力电子技术三相桥式晶闸管整流电路设计.doc
辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：三相桥式晶闸管整流电路设计院（系）：电气工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要三相整流电路就是将三相交流电能转化成直流电能为直流电机等负载供电。
本次课设主要是三相晶闸管整流电路的主电路、触发电路、保护电路的设计，变压器容量等参数的计算，变压器型号的选择。
晶闸管额定电流额定电压的计算，晶闸管型号的选择。
针对主电路和负载的特点设计的过流保护电路和过压保护电路。
在最后利用MATLAB 仿真软件进行了计算机仿真分析关键词：整流；变压：晶闸管；仿真目录第1章绪论 (1)第2章课程设计的方案 (3)2.1概述 (3)2.2系统组成总体结构 (3)第3章主电路设计 (5)3.1主电路设计以及器件的选择 (5)3.2电路电压、电流等定额计算 (5)3.3电力电子器件电压、电流等定额计算 (7)第4章保护电路的设计 (9)4.1过压保护电路 (9)4.2过流保护电路 (10)第5章触发电路的设计 (11)第6章 MATLAB仿真 (12)第7章课程设计总结 (15)参考文献 (16)第1章绪论电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。
电力电子技术的应用范围十分广泛。
它不仅应用于一般的工业，也广泛应用于交通运输、通信系统、计算机系统、新能源系统等，在照明，空调等家用电器以及其它领域中也有着广泛的应用。
（1）一般工业工业中大量应用各种交直流电机，都是用电力电子装置进行调速的。
一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近些年来也采用了变频调速装置，以达到节能的目的。
直流电机有良好的调速性能，给其供电的可控整流或直流斩波电源都是电力电子装置。
近些年电力电子变频技术的迅速发展，使交流电机的调速性能可与直流电机相媲美，这使交流调速技术大量应用并占据主导地位。
单相半控桥式晶闸管整流电路设计(反电势、电阻)
单相半控桥式晶闸管整流电路设计(反电势、电阻)1. 背景在电力系统中，直流电源是非常重要的一种电源。
晶闸管在电力控制方面拥有广泛的应用，因为它能够提供高效的控制机制，包括在半导体设备上实现电流开关，以及实现定时控制等功能。
单相半控桥式晶闸管整流电路是一种非常常见的整流电路类型，也非常适合用于小功率应用。
本文将介绍如何设计一种单相半控桥式晶闸管整流电路，同时还会探讨反电势电路和电阻的设计问题。
2. 基本原理单相半控桥式晶闸管整流电路是一种将交流信号转换为直流信号的电路。
它通过将半桥整流电路和反电势电路组合在一起，完美地解决了整流电流方向的问题。
在这种电路中，半桥整流电路利用两个反相并联的晶闸管实现半波整流，而反电势电路则通过电感、电容的组合实现对负载电流的控制。
3. 电路设计3.1 半桥整流电路如图所示，首先需要设计半桥整流电路。
在这种电路中，使用两个反相并联的晶闸管V1和V2以及两个并联的负载电阻R1和R2实现单向导电性。
在负载电阻R1和R2上加上一个串联电感L1，可以有效地抑制负载电流的突变。
+---->Vout|Vin ---+--->V1------+| || R1 || |+-----+------+------>GND| || || L1| || |+------+------>Vout|R2||GND3.2 反电势电路接下来需要安装反电势电路。
反电势电路通过控制电感、电容并结合晶闸管V3的使能脚，实现对负载电流的控制。
+----+-------+| | |C1| | || L2 G|+----|---TT-+--->Vout| |V3-----D-+| |+-------+值得一提的是，在选择元器件时，需要注意反电势电路的电感和电容的选取，因为它们显著影响反电势电路的性能。
3.3 电阻最后需要考虑的是电阻。
这个简单的部分是整个电路设计的最后一步。
需要根据设计参数以及所需功率和工作电压等因素来确定电阻的取值，并按照电路图所示的方式将其安装在负载电路的两端。
晶闸管整流电路应用设计
晶闸管整流电路应用设计晶闸管是一种具有单向导电特性的半导体器件，广泛应用于电力电子领域。
其中，晶闸管整流电路是晶闸管应用的一个重要方面。
本文将从晶闸管整流电路的基本原理、应用设计以及优缺点等方面进行介绍。
晶闸管整流电路的基本原理是利用晶闸管的单向导电特性实现电流的单向流动。
晶闸管具有两个电极，即阳极和阴极，以及一个控制电极，即闸极。
当阳极电压大于阴极电压时，晶闸管处于导通状态，电流可以从阳极流向阴极。
而当闸极电压施加一个正脉冲信号时，晶闸管会进入关断状态，电流无法流动。
晶闸管整流电路的应用设计主要包括单相半波整流电路、单相全波整流电路以及三相全波整流电路等。
单相半波整流电路是一种简单的晶闸管整流电路。
它由一个晶闸管和一个负载电阻组成。
当输入交流电压的正半周时，晶闸管处于导通状态，电流流过负载电阻，实现了半波整流。
而在输入交流电压的负半周时，晶闸管处于关断状态，电流无法流动。
这样，通过负载电阻上的电压波形就可以实现单向的整流。
单相全波整流电路是在单相半波整流电路的基础上进行改进的。
它由两个晶闸管和一个中心点接地的变压器组成。
当输入交流电压的正半周时，晶闸管1处于导通状态，电流经过变压器的一侧绕回负载电阻，实现了半波整流。
而在输入交流电压的负半周时，晶闸管2处于导通状态，电流经过变压器的另一侧绕回负载电阻，同样实现了半波整流。
通过两个晶闸管交替导通的方式，可以实现全波整流。
三相全波整流电路是在单相全波整流电路的基础上进行扩展的。
它由六个晶闸管和一个三相变压器组成。
通过适当的相位差控制晶闸管的导通，可以实现三相交流电的全波整流。
由于三相电源的特性，三相全波整流电路比单相全波整流电路具有更好的电流平衡性和功率因数。
晶闸管整流电路具有许多优点。
首先，晶闸管的导通损耗小，能够实现高效率的电能转换。
其次，晶闸管具有较高的工作频率范围，适用于高频电源应用。
此外，晶闸管还具有可靠性高、寿命长等特点。
然而，晶闸管整流电路也存在一些缺点。
课程设计(论文)-小功率晶闸管整流电路设计
一设计题目：小功率晶闸管整流电路设计设计目的通过电力电子变流技术的课程设计达到以下几个目的：1、培养学生文献检索能力，特别是如何利用internet检索需要的文献资料。
2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
设计数据：1、V380交流供电电源；2、电路输出的直流电压和电流的技术指标满足系统要求。
3、电路应具有一定的稳压功能，同时还具有较高的防治过压和过流的抗干扰能力。
触发电路输出满足系统要求。
71Z3-四、设计内容1、直流电动机选择根据被控对象的特点和技术要求，综合设计题目给出的参数选用电动机。
2、主电路的选择五、设计要求（1）输出一定的直流电压和电流。
（2）输出电压的脉动指标在允许范围内。
（3）具有自动稳压功能和一定的稳压精度。
（4）对调速系统应有静态技术指标和动态技术指标的要求。
六、课程设计报告格式要求课程设计用纸和格式同意，要求图表规范，文字通顺，逻辑性强。
设计报告不少于20页。
1 设计的基本要求（给出所要设计的装置的主要技术数据和设计装置要达到的要求（包括性能指标），最好简述所设计装置的主要用途）。
2总体方案的确定（包括调制方式、pwm控制方法，主电路形式确定等）3具体电路设计（主电路设计、控制电路设计以及参数计算等）4附录（电路图，仿真结果图等）5参考文献一、总体方案论证及选择1、对电气控制系统的技术要求①输出一定的直流电压和电流。
②输出电压的脉动指标在允许范围内。
③具有自动稳压功能和一定的稳压精度。
④对调速系统应有静态技术指标和动态技术指标的要求。
2、主电路的选择一般说来，对于晶闸管整流装置在整流器功率很小时(kw4以下)，用单相整流电路，功率较大时用三相整流电路。
由于本设计方案的负载直流电机的额定功率为kw17远大kw4，故选择三相整流电路。
方案一：三相零式整流电路优点：三相整流电路中，三相零式电路突出的优点是电路简单，用的晶闸管少，触发器也少，对需要220V 电压的用电设备直接用380V电网供电，而不需要另设整流变压器。
小功率晶闸管整流电路
课程设计内容本课程设计的内容是利用所学过的《电力电子技术》课程的相关理论知识和给定设计指标（具体设计参数见设计任务书），设计一个满足性能要求的小功率电力电子电路。
具体应包括以下内容：1.根据设计要求确定电气系统方案；2.绘制系统框图和电气原理草图；3.主电路参数计算和元器件选择；4.系统保护环节设计；5.触发电路选择和校验；6.绘制系统电气原理总图，列出元器件明细表；7.完成设计报告；8.对设计进行全面总结§2-1 设计方案的确定设计一个电力电子变流装置（电路），必需满足用户要求，首先要考虑技术性能指标；第二是经济指标；第三是先进性、合理性和可行性。
因此，为使一个控制系统设计确保技术指标先进、合理，经济指标良好，又为今后的发展和进一步技术改造留有余地，就必须对设备的使用条件，被控制设备的工艺要求进行充分调研，搜集与设计有关的技术资料，了解国内外同类产品的技术水平和发展趋势，然后对系统设计的总体方案进行必要的比较和论证，使之变成一个可以付诸实施的技术方案。
一、对电气控制系统的技术要求①输出一定的直流电压和电流。
②输出电压的脉动指标在允许范围内。
③具有自动稳压功能和一定的稳压精度。
④对调速系统应有静态技术指标和动态技术指标的要求。
静态技术指标是指系统的调速范围D和静差率s。
不同的生产机械要求也不同，表2-1给出了常见生产机械的静态调速指标。
表2-1 几种常见生产机械的静态调速指标调速系统的动态指标是指系统在稳定的前提下，对阶跃给定信号的跟随性能指标和在扰动信号作用下的抗扰动性能指标，如超调量、过渡过程时间、动态速降及振荡次数等。
此外，在设计一个实际系统时，还要考虑系统的可靠性、使用寿命、工作环境以及尽量做到体积小、重量轻、外形美观、使用维护方便等。
二、直流电动机选择设计一个电力拖动系统时，需要根据被控对象的特点和技术要求，合理选择电动机。
1.电动机类型的选择要根据负载性质来选定。
对起动、制动及调速有较高要求的生产机械，宜选用直流他励电动机；而需要较大起动转矩和恒功率调速的机械 (如电车、蓄电池车、牵引机械等)常用直流串励电动机或直流积复励电动机。
小功率晶闸管整流电路设计方案
小功率晶闸管整流电路设计方案小功率晶闸管整流电路设计方案在电子电气领域中，整流电路是经常使用的基本电路之一，其功能主要是将交流电信号转换为直流电信号。
小功率晶闸管整流电路设计方案是一种常用的低压电力控制电路，在工业和家庭中被广泛应用。
一、小功率晶闸管整流电路的原理和结构小功率晶闸管整流电路有两种类型：单相半波整流电路和单相全波整流电路。
半波整流电路是一种简单的电力控制电路形式，将交流电信号通过一个晶闸管开关，只保留正半周的信号，得到一个半波整流的直流电信号。
全波整流电路则将交流电信号通过一个中性点接地，由两个晶闸管交替开关，保留正负两个半周的信号，得到一个全波整流的直流电信号。
整个小功率晶闸管整流电路主要由晶闸管、二极管、滤波电容和负载组成。
晶闸管是整流电流的控制元件，二极管是电路中的保护元件，滤波电容则是将直流电信号平滑掉电路中的脉动，使负载能够得到预期的直流电信号。
二、小功率晶闸管整流电路设计方案的关键要素小功率晶闸管整流电路设计方案需要考虑的主要要素包括：负载电流、负载电压、电路输出功率、晶闸管电流和电压等。
其中，负载电流是设计电路的最主要考虑因素，其需要根据用户的实际需求进行计算。
而负载电压也应该在设计电路中得到充分考虑，避免电压过高或过低而影响电路性能。
另外，电路的输出功率也是需要考虑的关键因素，其需要根据负载电流和设计电路的最大输出电压来计算。
同时，电路中晶闸管的电流和电压也需要明确规定，以保证晶闸管在正常工作状态下不会受到过大的负荷，从而影响电路的性能和寿命。
三、小功率晶闸管整流电路设计流程小功率晶闸管整流电路的设计流程如下：1. 确定负载电流和电压，计算所需的电路输出功率。
2. 选择适当的晶闸管型号和二极管型号，确定电路中晶闸管的额定电流和电压。
3. 设计滤波电容的容量和电路的电压等级，以确保电路输出的直流电信号质量。
4. 根据电路输出功率和晶闸管额定电压计算电路中晶闸管的最大开启时间。
电力电子课程设计--小功率晶闸管整流电路
工业大学课程设计报告书课程设计名称：电力电子技术专业：自动化班级：120302学生姓名：庆指导教师：谢幕君日期：2014 年 1月17 日目录1.2.3.3.13.2 ·3.2.13.2.23.2.33.2.43.3 ·3.3.13.3.24.5.···一. 课程设计目的电力电子技术的课程设计是《电力电子技术》课程的一个重要的实践教学环节。
它与理论教学和实践教学相配合，可加深理解和全面掌握《电力电子技术》课程的基本容，可使学生在理论联系实际、综合分析、理论计算、归纳整理和实验研究等方面得到综合训练和提高，从而培养学生具有独立解决实际问题和从事科学研究的初步能力。
因此，通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：1）加深理解和掌握《电力电子技术》课程的基础知识，提高学生综合运用所学知识的能力；2）培养学生根据课程设题的需要，查阅资料和独立解决工程实际问题的能力；3）学会仪器的正常使用方法和调试过程；4）培养分析、总结及撰写技术报告的能力。
二、主要技术参数：1、 220V 交流供电电源；2、电路输出的直流电压和电流的技术指标满足系统要求。
3、电路应具有一定的稳压功能，同时还具有较高的防治过电压和过电流的抗干扰能力。
触发电路输出满足系统要求。
4、负载为并励直流电动机，型号为Z232 ，电机参数为：型号额定功率额定电压额定电流额定转速最高转速Z2-320.8kw220V 5.1A750r/min1500r/min三、课设方案的选择与确定3.1 系统总设计框图.保护电路电源触发电路整流电路负载电路3.2 方案论证3.2.1 对电气控制系统的技术要求：1、电源电压：交流220V/50Hz2、输出额定电压： 220V3、输出额定电流： 5.1A3.2.2 主电路的选择：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。
小功率晶闸管整流电路设计1
小功率晶闸管整流电路设计摘要随着电力电子器件的发展，电力电子技术在电气传动技术的舞台上也慢慢发展起来，现代的电力电子技术无论是在改造传统工业还是在高新技术产业都至关重要，本设计主要是利用电力电子技术，通过三相全控整流电路，将交流电能通过整流电路转换成直流电能，大多数整流电路主要由变压器、整流主电路、和滤波器等组成。
设计中应准确计算相应元器件的参数，使其输出的直流电能满足所用负载的额定工作条件，并且通过实际设计以及计算过程，了解这门技术的重要性，并提高自身知识水平。
关键词：整流电动机全控桥式三相目录1.总体方案论证及选择····························2.主电路设计····································2.1整流变压器额定参数计算·······················2.1.1变压器二次侧相电压U的计算···············22.1.2二次侧相电流I和一次侧相电流1I的计算······22.1.3变压器容量计算····························2.2整流元件的选择································2.2.1晶闸管额定电压···························2.2.2晶闸管的额定电流··························2.3电抗器参数计算····························2.3.1 使输出电流连续的临界电感量L··············12.3.2 限制输出电流脉动的电感量L···············22.3.3 电动机电感量LD和变压器漏电感量L········T2.3.4 实际串入电抗器电感量··········2.4晶闸管保护环节的设计与计算···················2.4.1过电压保护····························2.4.2过电流保护······························3.触发电路选择与设计·····························3.1触发电路选择···············3.2触发电路设计··············4.参考资料··················5.设计总结·····························附：设计原理图1.总体方案论证及选择：方案一：三相半波相控整流电路优点：三相整流电路中，三相半波相控整流电路突出的优点是电路简单，用的晶闸管少，触发器也少，对需要220V 电压的用电设备直接用380V 电网供电，而不需要另设整流变压器。
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一设计题目：小功率晶闸管整流电路设计设计目的通过电力电子变流技术的课程设计达到以下几个目的：1、培养学生文献检索能力，特别是如何利用internet检索需要的文献资料。
2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
设计数据：1、V380交流供电电源；2、电路输出的直流电压和电流的技术指标满足系统要求。
3、电路应具有一定的稳压功能，同时还具有较高的防治过压和过流的抗干扰能力。
触发电路输出满足系统要求。
71Z3-四、设计内容1、直流电动机选择根据被控对象的特点和技术要求，综合设计题目给出的参数选用电动机。
2、主电路的选择五、设计要求（1）输出一定的直流电压和电流。
（2）输出电压的脉动指标在允许范围内。
（3）具有自动稳压功能和一定的稳压精度。
（4）对调速系统应有静态技术指标和动态技术指标的要求。
六、课程设计报告格式要求课程设计用纸和格式同意，要求图表规范，文字通顺，逻辑性强。
设计报告不少于20页。
1 设计的基本要求（给出所要设计的装置的主要技术数据和设计装置要达到的要求（包括性能指标），最好简述所设计装置的主要用途）。
2总体方案的确定（包括调制方式、pwm控制方法，主电路形式确定等）3具体电路设计（主电路设计、控制电路设计以及参数计算等）4附录（电路图，仿真结果图等）5参考文献一、总体方案论证及选择1、对电气控制系统的技术要求①输出一定的直流电压和电流。
②输出电压的脉动指标在允许范围内。
③具有自动稳压功能和一定的稳压精度。
④对调速系统应有静态技术指标和动态技术指标的要求。
2、主电路的选择一般说来，对于晶闸管整流装置在整流器功率很小时(kw4以下)，用单相整流电路，功率较大时用三相整流电路。
由于本设计方案的负载直流电机的额定功率为kw17远大kw4，故选择三相整流电路。
方案一：三相零式整流电路优点：三相整流电路中，三相零式电路突出的优点是电路简单，用的晶闸管少，触发器也少，对需要220V 电压的用电设备直接用380V电网供电，而不需要另设整流变压器。
缺点：要求晶闸管耐压高，整流输出电压脉动大，需要平波电抗器容量大，电源变压器二次电流中有直流分量，增加了发热和损耗。
因零线流过负载电流，在零线截面小时压降大，往往需要从变压器单独敷设零线。
方案二：三相桥式整流电路优点：在输出整流电压相同时，电源相电压可较零式整流电路小一半，因此显著减轻了变压器和晶闸管的耐压要求。
变压器二次绕组电流中没有直流分量。
输出整流电压脉动小，所以平波电抗器容量就可小一些。
缺点：整流器件用得多，全控桥需要六个触发电路，需要380电网直接供电，而要用整流变220电压的设备也不能用VV压器。
综合比较可知，应用本此设计的电路应选择为三相桥式整流电路作为整流电路。
显著减轻了变压器和晶闸管的耐压要求。
变压器二次绕组电流中没有直流分量。
输出整流电压脉动小，所以平波电抗器容量就可小一些。
缺点：整流器件用得多，全控桥需要六个触发电路，需要380电网直接供电，而要用整流变220电压的设备也不能用VV压器。
综合比较可知，应用本此设计的电路应选择为三相桥式整流电路作为整流电路。
3、触发电路的选择晶闸管的门极电压又叫触发电压，产生触发信号的电路叫触发电路。
触发电路性能的好坏，直接影响到系统工作的可靠性。
因此触发电路必须保证迅速、准确、可靠地送出脉冲。
为达到这个目的，正确选用或设计触发电路是非常重要的，一个触发电路性能的优劣常用下列几点来衡量：1．触发脉冲必须保持与主电路的交流电源同步，以保证每个周期都在相同的延迟角α处触发导通晶闸管。
2．触发脉冲应能在一定的范围内移相。
对于不同的主电路要求的移相范围也不同。
例如对于三相半波电路、电阻性负载，要求的移相范围为0°～ 150°；大电感负载(电流连续)，只要求整流，则移相范围为0°～ 90°；如既要求整流又要逆变，则为30°～ 150°；三相全控桥式电路，电阻负载时为0°～ 120°，既要整流又要逆变时，其移相范围为30°～ 150°，为保证逆变可靠，对最小逆变角βmin 应加以限制；三相半控桥式电路，移相范围为0°～ 180°。
3．触发信号应有足够的功率（电压与电流）。
为使所有合格的器件在各种可能的工作条件下都能可靠触发，触发电路送出的触发电压和电流，必须大于器件门极规定的触发电压Ug 与触发电流Ig 。
例如 KP50 就要求触发电压不小于3.5V，电流不小于l00mA；KP200 则要求触发电压不小于4V，电流不小于200mA 。
故触发电压在4V以上、1OV以下为宜，这样就能保证任何一个合格的器件换上去都能正常工作。
在触发信号为脉冲形式时，只要触发功率不超过规定值，触发电压、电流的幅值在短时间内可大大超过额定值。
4．不该触发时，触发电路的漏电压应小于0.15～0.2V，以防误触发。
5．触发脉冲的上升前沿要陡。
否则，因温度、电源电压等因素变化时将造成晶闸管的触发时间不准确。
设脉冲的幅值为Um，脉冲前沿是指由0.1Um上升到0.9Um所需要的时间，一般要在10μs以内为宜。
6．触发脉冲应有一定的宽度。
一般晶闸管的开通时间为6μs左右，故触发脉冲的宽度至少应在6μs以上，最好应有20～50μs。
对于电感负载，触发脉冲的宽度应加大，否则在脉冲终止时主电路电流还上升不到晶闸管的擎住电流，则晶闸管又重新关断。
4、保护电路的设置晶闸管有许多优点，但是它承受过电压和过电流的能力很差，短时间过压过流就会使器件损坏。
晶闸管能承受电压和电流上升率是有一定限制的，当电流上升率过大时，会使器件局部烧穿而损坏。
当电压上升率太大时，又会导致晶闸管误导通，使运行不正常。
除了合理选择晶闸管外，还必须针对过电压和过电流采取恰当的保护措施。
一、主电路设计1、系统框图、主电路图2二、单元电路的设计1、 整流变压器额定参数计算① 变压器二次侧相电压2U 的计算由指导书中第14页给出的计算过程可知：A U U d /)5.1~2.1(2=经查表：34.2=A ，V U d 220=带入计算得： V V U 141~1132=，取V U 1272= ② 二次侧相电流2I 和一次侧相电流1I 的计算首先求变比K 99.212738021===U U K由表12-可知：816.01211==K K带入计算得： A K I K I d 5.23/05.1111=⨯= A I K I d 3.73122=⨯=③ 变压器容量计算：321==m mAKV S S S A KV I U m S AKV I U m S ⋅=+=⋅=⨯⨯=⋅⋅=⋅=⨯⨯=⋅⋅=14.262/)(5.253.73116379.265.2338031222211112、 整流元件的选择① 晶闸管额定电压：V 1.622U )3~2(U TM TN == 系数取为2.5② 晶闸管的额定电流：d I K ⋅=)2~5.1(I T(A V )由表42-可知： 367.0=K计算得： A I AV T )6549(8.89367.02)(-=⨯⨯=因此，选用晶闸管型号为770-KP3、 电抗器参数计算为了使直流负载得到平滑的直流电流，通常在整流输出电路中串入带有气隙的铁心电抗器Ld ，称平波电抗器。
其主要参数有流过电抗器的电流，一般是已知的，因此电抗器参数计算主要是电感量的计算。
（1）求输出电流连续的临界电感量V U I U K L d 127,/2min 211=*=查表2-7可得： 695.01=K计算得： A I I d d 98.8%10min ==mH L 8.91=（2） 限制输出电流脉动的电感量2LA I V U I Si U K L d d 8.89,127,/*2222==⋅= 查表2-7可得： %10,045.12==Si K计算得： mH L 78.142=（3） 电动机电感量LD 和变压器漏电感量T L3100.1*2⨯*=D D D D pnI U K L由所给负载参数： 取 10=D K 2min,/1500,8.89,220====p r n A I V U D D 带入计算得： mH L D 08.4=AI V U I U U K L D D ah T T 8.89,116,100/**22===查表得： V U K ah T 5,9.3==带入计算得：mH L T 27.0=（4） 实际串入电抗器电感量21221116.10)(18.5)(D D T D D T D D L L mH L N L L L mHL N L L L ≤=⋅+-==⋅+-=故选用mH 16.10作为串入半波电抗器的电感值。
4、 晶闸管保护环节的设计与计算（1）过电压保护：以过电压保护部位来分，有交流侧过电压保护、直流侧过电压保护和器件两端的过电压保护三种。
（ⅰ）交流侧过电压保护措施采用组容保护。
即在变压器二次并联电阻R 和电容C 进行保护，接线方式为三相变压器二次侧 Y 联结，阻容保护 Y 联结。
如图所示参数计算：由于 A KV S ⋅=14.26变压器对应A I em 4~10=所以取 V U A I em 220,102==变压器对应的V U ah 10~5=，这里取 V U ah 10=F U S I C em μ94.12/*622=≥U V U m 4665.1=≥V V u u d m 31122022=⨯==Ω=≥K I U S U R emah 733.63.222 取 Ω=K R 7A U f I c c c 92.2100.126=⨯⨯=-πkw I P R R )238179()4~3(2-=≥（ⅱ） 直流侧过电压保护措施直流侧保护可采用与交流侧保护相同的方法，可采用阻容保护和压敏电阻保护。
但采用阻容保护易影响系统的快速性，并且会造成 di/dt 加大。
因此，一般不采用阻容保护，而只用压敏电阻作过电压保护，如下图所示。
压敏电阻的标称电压mA U 1，一般用下面公式计算，即：D C m A U U )2~8.1(1≥由于V U D C 220=，则V V U m A 44022021=⨯≥ 故选用440/5-MY31（ⅲ） 晶闸管两端过电压保护措施由于晶闸管型号为KP70-7，则采用的在晶闸管两端并联组容保护。
由经验数据得Ω==10,5.0R F C μ,线路图如上图右所示。
（2）过电流保护快速熔断器简称快熔，其断流时间短，保护性能较好，是目前应用最普遍的保护措施。
快速熔断器可以安装在直流侧、交流侧和直接与晶闸管串联。