三相可控整流电路课程设计
三相桥式全控整流电路设计课程设计
三相桥式全控整流电路设计课程设计
三相桥式全控整流电路设计课程设计主要包含以下几个步骤：
1.设计目标：明确设计的目标，如实现直流电压的可控输出、减
小谐波含量、提高系统的功率因数等。
2.电路拓扑：选择三相桥式全控整流电路作为拓扑结构。
3.器件选型：根据设计要求，选择适当的晶闸管、二极管等器
件，并确定其型号和规格。
4.参数计算：根据设计目标，计算电路的输入输出电压、电流、
功率等参数，以及晶闸管的控制角和触发脉冲等参数。
5.仿真分析：利用仿真软件对设计电路进行仿真分析，验证设计
的可行性和正确性。
6.电路板设计：根据仿真分析结果，进行电路板的设计，包括布
局、布线、元件封装等。
7.调试与测试：完成电路板制作后，进行调试和测试，确保电路
正常工作并达到设计目标。
8.总结与优化：总结设计过程中的经验和教训，优化电路设计，
提高系统的性能和可靠性。
在具体的设计过程中，可以根据实际情况进行调整和修改。
同时，需要注意安全问题，确保电路设计和使用过程中的安全可靠。
三相可控整流电路Doc1.doc教案
青岛市技师学院教案用纸
编号：QGJ-QR=JW-16 版本号：A/0 流水号：
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图2-1-5三相半波可控整流电路，阻感负载时的电路及时的波形
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三相桥式全控整流电路实验原理图
在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上，其中心式变压器用作升压变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压端Am、Bm、Cm,返回电网的电压从高压端A
输出，变压器接成Y/Y接法。
图中的R均使用D42三相可调电阻，将两个900Ω
并联形式；电感Ld在DJK02面板上，选用700mH，直流电
(1)阅读电力电子技术教材中有关三相桥式全控整流电路的有关内容。
(2)阅读电力电子技术教材中有关有源逆变电路的有关内容，掌握实现有源逆变的基本条件。
(3)学习本教材1-3节中有关集成触发电路的内容，握该触发电路的工作原理。
六、思考题
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电力电子技术课程设计--三相可控整流技术的工程应用
课程设计报告题目三相可控整流技术的工程应用学院名称电气信息学院专业班级 xxxxxxxxxxxxxxx学号 xxxxxxxxxx学生姓名 xxxxx指导教师 xxxxxxx2012年1月12日摘要电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。
据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。
电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术之一。
可以毫不夸张地说，如果离开电力电子技术，电力系统的现代化就是不可想象的。
整流电路技术在工业生产上应用极广。
如调压调速直流电源、电解及电镀的直流电源等。
整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要也是应用得最为广泛的电路，不仅应用于一般工业，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他领域。
因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义，这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环，而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用。
关键词：电力电子三相桥式可控电路整流AbstractPower electronics technology has a very wide range of applications in the power system. It is estimated that in developed countries more than 60% of the electrical energy at least through the end-use of electricity, more than once device processing power electronic converters. Power system in the process leading to the modern power electronics technology is one of the key technologies. It is no exaggeration to say that, if you leave power electronics technology, the modernization of the electric power system is unthinkable.Rectifier circuit technology has very wide application in industrial production. Such as voltage variable speed DC power supply, electrolysis and electroplating DC power. The rectifying circuit is the AC power is converted to DC power circuit. Most of the rectifier circuit by the transformer, rectifier circuit, and filters. It has been widely used in the field of DC motor speed control, generator excitation regulator, electrolysis, electroplating.Rectifier circuit, especially the three-phase bridge controlled rectifier circuit is the most important and the most widely used application circuit in the power electronics technology is not only used in general industrial, is also widely used in the transportation, electric power systems, communication systems, energy systems and other fields. Comparative analysis and study of the three-phase bridge controlled rectifier circuit parameters and the different nature of the work load has great practical significance, this is not only an important part of the learning power electronic circuit theory and engineering practice The practical application of predictive and guiding role.Key words：Power electronic Three-phase bridge controlled circuit Rectifier目录摘要 (2)一.设计任务书 (5)二.设计说明 (6)2.1设计目的 (6)2.2作用 (6)2.3技术指标 (6)三.设计方案的选择 (7)3.1三相桥式可控整流电路原理 (7)3.2三相桥式可控整流电路原理图 (7)3.3三相桥式可控整流电路工作波形 (8)3.4总设计框图 (10)四.触发电路的设计 (11)五.保护电路的设计 (12)5.1过电压保护 (12)5.2过电流保护 (13)六.参数的计算 (14)七.器件选择清单 (15)八.三相桥式可控整流电路的工程应用 (16)九.心得体会 (16)参考文献 (17)一．设计任务书院系：xxxxxxxxx年级：xxxxxx专业班级：xxxxxxxxxx二．设计说明2.1设计目的合理运用所学知识，进行电力电子电路和系统设计的能力，理解和掌握常用的电力电子电路及系统的主电路、控制电路和保护电路的设计方法，掌握元器件的选择计算方法。
(完整版)三相桥式全控整流电路课程设计
第1章课程设计目的与要求1.1课程设计目的“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，并设计出具有电压可调功能的直流电源系统的能力；2）较全面地巩固和应用本课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌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课程设计的预备知识熟悉电力电子技术课程、电机学课程的相关知识。
1.3 课程设计要求1、单相桥式相控整流的设计要求为：负载为感性负载,L=700mH,R=500欧姆.2、技术要求:1)、电源电压：交流100V/50Hz2)、输出功率：500W3)、移相范围0º~90º按课程设计指导书提供的课题，根据基本要求及参数独立完成设计。
第2章课程设计方案的选择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作情况。
单相桥式全控整流电路（电阻-电感性负载）电路简图如下：TLu(a)图2.1此电路对每个导电回路进行控制，与单相桥式半控整流电路相比，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。
单相全控桥式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器利用率高的优点。
单相全控桥式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍，在相同的负载下流过晶闸管的平均电流减小一半，且功率因数提高了一半。
根据以上的分析，我选择的方案为单相全控桥式整流电路（负载为电阻-电感性负载）。
三相桥式可控整流电路设计
三相桥式可控整流电路设计首先介绍一下三相变压器，它是将三相交流电压变换为电压合适的电流输出给桥式整流电路的关键部件。
变压器有三个独立的绕组，每个绕组都与一相输入电源相连。
其中一个绕组是主绕组，另外两个是副绕组。
主绕组将输入的三相交流电压变换为所需的输出电压，副绕组负责提供辅助励磁电流。
变压器的设计需要考虑变比和功率转换的效率。
接下来是桥式整流电路的设计。
桥式整流电路由四个可控硅管（SCR）或可控二极管（IGBT）组成。
这些器件可通过控制电压和电流的方式来控制整流电路的输出。
当控制电压施加在器件的门极上时，硅管或二极管会导通，输出电流的方向就会改变。
整流电流的有效值和平均值可以通过改变控制电压的相位和波形来调节。
电压和电流波形需要满足一定的稳定性和抗干扰能力。
最后是滤波电路的设计。
滤波电路用于滤除整流电路输出的脉动电压和脉动电流。
它通常由电容和电感组成。
电容可以存储电荷并提供平滑的输出电压，而电感则可以阻止高频噪声的传播。
滤波电路的设计需要根据实际的负载需求选择适当的电容和电感数值。
在进行三相桥式可控整流电路设计时，需要考虑以下几个方面：1.负载要求：根据实际负载的性质确定所需的输出电压和电流，从而确定变压器的变比和桥式整流电路的参数。
2.控制方式：选择合适的控制方式来满足负载对输出电流和电压的需求。
常见的控制方式有脉宽调制（PWM）控制和电压调制（VM）控制，可以根据实际需要选择合适的方式。
3.效率和稳定性：设计时需要考虑整体电路的效率和稳定性，选择合适的器件和电路拓扑结构来降低损耗和提高输出稳定性。
4.保护措施：在设计过程中需要考虑一些保护措施，如过电流保护、过温保护和短路保护等，以确保电路的安全运行。
最后，设计好的三相桥式可控整流电路需要进行实际的电路实验验证和调试，以确保其正常工作和稳定性。
设计人员还需根据实际需要对电路进行优化和改进，以满足不同的应用需求。
电力电子课程设计---三相桥式全控整流电路的设计
电力电子课程设计---三相桥式全控整流电路的设计
三相桥式全控整流电路是一种广泛应用于电力电子转换过程中的组件。
该组件在全控式电力电子系统的发展过程中发挥着重要作用。
与传统的环形整流电路相比，它能够更好地改善电力电子系统的功率因素及全控功能，以及减少噪声等。
因此，三相桥式全控整流电路在电力电子课程设计中十分重要。
首先，三相桥式全控整流电路必须更加规范地搭建电路，其搭建基本框架为三相桥式全控二极管共阴极电路，其中必要的电路元件包括导通控制器、IGBT三极管、晶闸管、电容器、三端电感等。
其次，三相桥式全控整流电路必须有一个良好的输出电压控制反馈电路，可以快速稳定地调节输出电压，从而实现电力电子转换设备的最佳状态。
此外，还需要采用丰富的调节方法来改善三相桥式全控整流电路的功率因数、波形特性及性能。
这些调节方法一般包含多相等距调节、多快调节和自适应控制。
在设计时，优化三相桥式全控整流电路的功率因数，给定输出电压条件下，需要选择恰当的IGBT数量、晶闸管的抗击穿电流、串联可控硅的电流截止比对及电容量，以及相关结构的参数等，以保证电路工作的稳定性及经济性，但其最大的难点在于如何综合应用这些调节方法，改善三相桥式全控整流电路的功率因数以及波形特性。
总之，三相桥式全控整流电路设计是一个非常复杂的过程，必须综合考虑各种参数对电路运行性能的影响，同时结合调节方法，以最大程度地改善三相桥式全控整流电路的性能，才能实现电力电子转换设备最佳状态。
三相整流电路的设计课程设计说明书正文
第1章绪论整流电路（Rectifier）是电力电子电路中出现最早的一种，其作用是将交流电能变为直流电能供给直流用电设备。
整流电路的应用十分广泛，例如直流电动机，电镀、电解电源，同步发电机励磁，通信系统电源等。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离（可减小电网与电路间的电干扰和故障影响）。
整流电路可从各种角度进行分类，主要分类方法有：按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种；按电路结构可分为桥式电路和零式电路；按交流输入相数分为单相电路和多相电路；按变压器二次电流的方向是单向或双向，又分为单拍电路和双拍电路；按控制方式可分为相位控制（相控）整流电路和斩波控制（斩控）整流电路。
当整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、易滤波时，应采用三相整流电路，其交流侧由三相交流供电。
三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、双反星形可控整流电路以及十二脉波可控整流电路等。
第2章系统总体方案2.1 系统结构组成根据设计内容决定采用三相桥式全控整流电路实现。
该电路可分为五部分电路模块：主电路模块，触发电路模块，驱动电路模块，保护电路模块，检测显示电路模块。
主电路模块，主要由三组两串联晶闸管并联组成。
触发电路模块，主要通过TCF792B三相通用数字相位控制触发电路芯片TCF792B 输出六脉冲。
驱动电路模块，主要通过光电耦合器、晶体管进行脉冲放大。
保护电路模块，主要有过电流保护模块和过电压保护模块，分别通过快速熔断器和RC过电压抑制电路实现。
检测显示电路模块，主要通过ADC0809芯片进行A-D转换，单片机AT89C51控制LCD1602液晶显示触发角和整流输出电压。
三相可控整流电路(技师教案)
授课主要内容或板书设计
综上分析，我们得到一些结论，对于三相零式可控整流电路;
(１）在一个周期（360°）内,三个晶闸管轮流导通一次,导通顺序是V1－Ｖ2－V３。
（2)α的移相范围是0－１50°。
(３）选择晶闸管的耐压时,应按线电压的峰值考虑。
(４)经过一定的数学推导,可得出负载电压，电流的计算公式:
Ｕｄ＝1．17U2Φ0<α≤30°
Ｕd=１.17U2Φ
（30＜α≤15０°)
Id=Ud/Rd
式中U2Φ——电源相电压的有效值。
对于共阳极接线来说, Ud是负值
２、大电感负载 与电阻负载一样,也有共阴极接线和共阳极接线两种，这里只讨论共阴极接线，共阳极接线请读者自行分析。因负载电阴上串联一个大的电感(ωＬ＞>Rd)见图四，就构成了大图四
右图是α＝3０°时的负载电压Ud的波形。流过负载的电流id波形对纯电阻来说，显然与Ud波形一致，就不重复画了。α=60°、α=９0°时的负载电压Ｕd的波形读者可自行分析画出
共阳极接线,按照对共阴极电路的分析方法,可以发现，其自然换相点应该是三相电压波形在负半周的交点处。α＝3０°α＝60°、α=90°时的Ud波形读者可自行分析画出。
1、纯电阻负载图六为三相桥式全控电阻负载整流电路。它是由三相半波晶闸管共阴极接线和三相半波晶闸管共阳极接线组成的。为使6只晶闸管按V1-V2-Ｖ3-V４－V5-V６的顺序触发导通，晶闸管的编号顺序为V１和V4接Ｕ相V3和Ｖ6接V相V５和Ｖ2接W相。其中V1、V3、V5组成共阴极电路，Ｖ２、V4、V6组成共阳极电路
三相桥式全控整流电路课程设计报告
三相桥式全控整流电路课程设计报告目录一、课程概述 (2)1. 课程背景与目的 (2)2. 课程设计任务及要求 (4)二、三相桥式全控整流电路基本原理 (4)1. 三相桥式整流电路结构 (6)1.1 电路组成及工作原理 (7)1.2 电路特点分析 (8)2. 三相桥式全控整流电路工作原理 (9)2.1 触发脉冲的控制 (10)2.2 整流过程的分析 (12)三、电路设计 (14)1. 电路主要参数计算 (15)1.1 输入参数设定 (17)1.2 输出参数计算 (18)1.3 散热设计考虑 (19)2. 电路元器件选择与配置 (20)2.1 整流器件的选择依据 (22)2.2 滤波电容的选择方法 (23)2.3 其他元器件的选择及布局设计 (24)四、仿真分析与实验验证 (26)1. 仿真分析 (27)1.1 仿真模型建立 (28)1.2 仿真结果分析 (29)2. 实验验证过程介绍及结果分析 (30)一、课程概述本课程设计旨在帮助学生深入理解和掌握三相桥式全控整流电路的基本原理、结构特点和工作过程，培养学生分析问题和解决问题的能力。
通过对三相桥式全控整流电路的设计与实现，使学生在理论知识与实际操作相结合的基础上，提高自己的专业素养和实践能力。
课程背景介绍：简要介绍三相桥式全控整流电路的发展历程、应用领域及其在现代电力系统中的重要性。
课程目标设定：明确本课程设计的目标，包括理论知识的学习和实际应用能力的培养。
课程内容安排：详细阐述本课程设计的主要内容，包括三相桥式全控整流电路的基本原理、结构特点、工作原理及参数计算等。
课程实验与测试：通过实验和测试，验证所学理论知识的正确性，培养学生的实际操作能力和团队协作精神。
课程总结与反思：对本课程设计的过程进行总结，分析存在的问题和不足，并提出改进措施，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
1. 课程背景与目的随着现代电力电子技术的飞速发展，整流电路在各个领域的应用越来越广泛。
三相全控整流电路课程设计
三相全控整流电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解三相全控整流电路的基本原理和组成。
2. 学生能够掌握三相全控整流电路的电路图及其工作过程。
3. 学生能够解释三相全控整流电路中各元件的作用及其相互关系。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确绘制并分析三相全控整流电路。
2. 学生能够通过实验操作，验证三相全控整流电路的输出波形及其特点。
3. 学生能够解决实际应用中与三相全控整流电路相关的问题，具备一定的电路分析与设计能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术领域的兴趣，激发他们的求知欲和探索精神。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验操作的安全性和准确性。
3. 培养学生的团队协作精神，学会与他人共同分析问题、解决问题。
课程性质：本课程为电子技术专业课程，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生已具备一定的电子技术基础，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求：结合课程性质、学生特点，本课程要求学生在掌握理论知识的基础上，注重实践操作，培养实际应用能力。
通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体的学习成果。
后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 三相全控整流电路基本原理- 介绍三相交流电源及其特点- 三相全控整流电路的工作原理- 三相全控整流电路的组成及各元件功能教学内容关联教材章节：第三章第三节“三相全控整流电路”2. 三相全控整流电路分析与设计- 电路图绘制及电路参数计算- 输出电压和电流波形的分析- 三相全控整流电路的触发角度与输出电压关系教学内容关联教材章节：第三章第四节“三相全控整流电路的分析与设计”3. 实践操作与实验- 三相全控整流电路的搭建与调试- 观察不同触发角度下的输出波形- 分析实验数据，验证理论分析结果教学内容关联教材章节：第三章实验“三相全控整流电路实验”教学进度安排：第一周：基本原理学习，电路组成和元件功能介绍第二周：电路分析与设计，触发角度与输出电压关系探讨第三周：实践操作与实验，观察与分析实验现象，总结实验结果三、教学方法为了提高教学质量，充分调动学生的学习兴趣和主动性，本章节将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：- 对于三相全控整流电路的基本原理、组成和元件功能等理论知识点，采用讲授法进行教学。
基于三相桥式可控整流电路的设计
基于三相桥式可控整流电路的设计一、本文概述Overview of this article本文旨在深入探讨基于三相桥式可控整流电路的设计原理、实现方法及其在实际应用中的优势。
三相桥式可控整流电路是一种重要的电力电子技术，能够实现交流电到直流电的转换，并在转换过程中实现对输出电压和电流的有效控制。
这一技术在能源管理、电机驱动、电网调整等多个领域具有广泛的应用前景。
This article aims to explore in depth the design principles, implementation methods, and advantages in practical applications of three-phase bridge controlled rectifier circuits. The three-phase bridge controllable rectifier circuit is an important power electronics technology that can achieve the conversion of AC to DC, and effectively control the output voltage and current during the conversion process. This technology has broad application prospects in various fields such as energy management, motor drive, and power grid adjustment.本文将首先介绍三相桥式可控整流电路的基本构成和工作原理，帮助读者理解其基础知识和运行机制。
随后，将详细阐述电路设计的关键步骤，包括主电路参数的选择、控制策略的设计以及保护电路的配置等。
可控整流电路课程设计
可控整流电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握可控整流电路的基本概念，理解可控整流电路的工作原理；2. 使学生了解可控整流电路的电路组成，掌握主要元件的功能及其在电路中的作用；3. 让学生掌握可控整流电路的参数计算方法，并能运用所学知识分析实际电路。
技能目标：1. 培养学生具备分析可控整流电路的能力，能够根据实际需求选择合适的可控整流电路；2. 提高学生动手实践能力，能够正确搭建和调试可控整流电路；3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，学会查阅相关资料，进行电路设计与优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学生学习热情，养成主动学习的良好习惯；2. 培养学生具备团队协作精神，能够与他人共同完成项目任务，共同探讨问题；3. 引导学生关注可控整流电路在实际应用中的优点和局限性，培养学生的创新意识。
课程性质：本课程为电子技术专业课程，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：教师需结合实际案例，引导学生掌握可控整流电路的基本原理和实际应用，注重培养学生的实践能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关专业课程打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 可控整流电路基本概念：可控整流电路的定义、分类及其应用领域。
- 教材章节：第3章第1节2. 可控整流电路工作原理：可控整流电路的工作过程、可控整流电路的控制方法。
- 教材章节：第3章第2节3. 可控整流电路组成与元件：主要元件的介绍、功能及其在电路中的作用。
- 教材章节：第3章第3节4. 可控整流电路参数计算：可控整流电路参数计算方法、应用实例。
- 教材章节：第3章第4节5. 可控整流电路应用案例分析：实际应用中的可控整流电路分析，如电力电子设备、电力调节等。
- 教材章节：第3章第5节6. 实践操作：动手实践，搭建和调试可控整流电路。
电力电子课程设计三相可控整流电路
目录第1章概述 (2)第2章方案确定 (3)2.1原始数据 (3)2.2设计任务 (3)2.3设计要求 (3)2.4方案分析 (3)2.5方案选择 (4)第3章电路设计 (5)3.1主电路 (5)3.2触发电路 (9)3.3保护电路 (10)3.4控制电路 (13)第4章主电路元件计算及选择 (14)4.1变压器参数计算 (14)4.2电力电子器件电压、电流等定额计算 (15)4.3平波电抗器电感值的计算 (16)4.4电容滤波的电容计算 (16)第5章设计总结与体会 (18)参考文献 (19)附录 (20)第1章概述目前，各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。
这类整流电路结构简单，控制技术成熟，但交流侧输入功率因数低，并向电网注入大量的谐波电流。
据估计，在发达国家有60%的电能经过变换后才使用，而这个数字在本世纪初达到95%。
电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。
据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。
电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术之一。
可以毫不夸张地说，如果离开电力电子技术，电力系统的现代化就是不可想象的。
而电能的传输中，直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势，其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。
通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源，现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。
大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。
在各种电子装置中，以前大量采用线性稳压电源供电，由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高，现在已逐渐取代了线性电源。
因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源，所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。
近年发展起来的柔性交流输电（FACTS）也是依靠电力电子装置才得以实现的。
三厢整流电路课程设计
三厢整流电路课程设计一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握三厢整流电路的基本原理、组成部分及其工作原理。
技能目标要求学生能够运用所学知识分析和解决实际问题，具备一定的实验操作能力。
情感态度价值观目标培养学生的创新意识、团队合作精神以及良好的科学态度。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括三厢整流电路的原理、组成部分、工作原理及其应用。
首先，介绍三厢整流电路的基本概念，使学生了解电路的定义和作用。
其次，讲解三厢整流电路的组成部分，包括整流器、滤波器、稳压器等，并分析各部分的功能和作用。
然后，通过实验演示和分析实际案例，使学生掌握三厢整流电路的工作原理。
最后，介绍三厢整流电路在实际应用中的案例，帮助学生了解电路在生活中的应用。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课采用多种教学方法相结合。
首先，采用讲授法，系统地讲解三厢整流电路的基本原理、组成部分和工作原理。
其次，运用讨论法，引导学生分组讨论实际案例，培养学生的思考和分析能力。
此外，通过实验法，让学生亲自动手进行实验，增强学生的实践操作能力。
最后，利用多媒体资料，以图片、视频等形式展示三厢整流电路的应用案例，提高学生的学习兴趣。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课准备了一系列教学资源。
教材方面，选用《电子技术基础》等权威教材，为学生提供系统、全面的知识体系。
参考书方面，推荐《现代电子技术》等书籍，便于学生拓展阅读。
多媒体资料方面，收集了三厢整流电路的实验视频、图片等，以便于直观展示和讲解。
实验设备方面，准备了电路实验板、电源、示波器等实验器材，确保学生能够亲自动手实践。
五、教学评估本节课的教学评估采用多元化的评价方式，以全面、客观、公正地反映学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业、实验和考试等。
平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问回答等情况，占总评的20%。
作业方面，布置相关的练习题，要求学生在规定时间内完成，占总评的30%。
电力电子技术课程设计 三相桥式整流电路
第一章主要技术数据和可控整流电路的选择1.1 主要技术数据输入交流电源：三相380V±10%、f=50Hz、直流输出电流连续的最小值为5A。
电动机额定参数：额定功率P N =10kw、磁极对数P=2、额定n N=1000r/min,额定电压U MN=220V、额定电流IMN=54.8A、过载倍数1.5。
1.2 可控整流电路的选择晶闸管可控整流电路型式较多，各种整流电路的技术性能和经济性能个不相同。
单相可控整流电路电压脉动大、脉动频率低、影响电网三相平衡运行。
三相半波可控整流电路虽然对影响电网三相平衡运行没有影响，但其脉动仍然较大。
此外，整流变压器有直流分量磁势，利用率低。
当整流电压相同时，晶闸管元件的反峰压比三相桥式整流电路高，晶闸管价格高三相半波可控整流电路晶闸管数量比三相桥式可控整流电路少，投资比三相式可控整流电路少。
三相桥式可控整流电路它的脉动系数比三相半波可控整流电路少一半。
整流变压器没有直流分量磁势，变压器利用率高，晶闸管反峰压低。
这种可控整流电路晶闸管数量是三相半波可控整流电路的两倍。
总投资比三相半波可控整流电路多。
从上面几种可控整流电路比较中可以看到：三相桥式可控整流电路从技术性能和经济性能两项指标综合考虑比其它可控整流电路优越，故本设计确定选择三相桥式可控整流电路。
如图（1-1）所示。
TVT1VT3VT5VT4VT2VT6LR图1-1 三相桥式整流电路第二章过电压保护电路的设计引起过压的原因：1）操作过电压：由拉闸、合闸、快速直流开关的切断等经常性操作中的电磁过程引起的过压。
2）浪涌过压：由雷击等偶然原因引起，从电网进入变换器的过压。
3）电力电子器件关断过电压：电力电子器件关断时产生的过压。
4）在电力电子变换器-电动机调速系统中，由于电动机回馈制动造成直流侧直流电过高产生过压，也称为泵升电压.过电压保护有操作过电压和浪涌过电压两种。
操作过电压是由于变压器合闸，拉闸以及晶闸管本身关断所引起的。
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二．三相晶闸管全控整流电路原理说明2．1主电路原理说明晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2。
编号如图示，晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。
带电阻负载时的工作情况晶闸管触发角α=0o时的情况：此时，对于共阴极组的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通。
而对于共阳极组的3个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的一个导通。
这样，任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。
此时电路工作波形如图所示。
α=0o时，各晶闸管均在自然换相点处换相。
由图中变压器二绕组相电压与线电压波形的对应关系看出，各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。
从相电压波形看，以变压器二次侧的中点n为参考点，共阴极组晶闸管导通时，整流输出电压 ud1为相电压在正半周的包络线；共阳极组导通时，整流输出电压ud2为相电压在负半周的包络线，总的整流输出电压ud = ud1－ud2是两条包络线间的差值，将其对应到线电压波形上，即为线电压在正半周的包络线。
将波形中的一个周期等分为6段，每段为60度，如图2-18所示，每一段中导通的晶闸管及输出整流电压的情况如下表所示。
由该表可见，6个晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。
- 1 -10:39:08 PM 4/25/2022由图得：6个晶闸管的脉冲按VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6的顺序，相位依次差60o ；共阴极组和阳极组依次差120o ；同一相的上下两个桥臂脉冲相差180o 。
整流输出电压ud 一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。
在整流电路合闸启动过程中或电流断续时，为确保电路的正常工作，需保证同时导通的2个晶闸管均有触发脉冲。
为此，可采用两种方法：一种是使脉冲宽度大于60o ，称为宽脉冲触发。
另一种方法是，在触发某个晶闸管的同时，给序号紧前的一个晶闸管补发脉冲。
即用两个窄脉冲代替宽脉冲，两个窄脉冲的前沿相差60o ，脉宽一般为20o ~30o ，称为双脉冲触发。
双脉冲电路较复杂，但要求的触发电路输出功率小。
宽脉冲触发电路虽可少输出一半脉冲，但为了不使脉冲变压器饱和，需将铁心体积做得较大， 绕组匝数较多，导致漏感增大，脉冲前沿不够陡，对于晶闸管串联使用不利，故采用双脉冲触发。
α＝0o 时晶闸管承受的电压波形如图所示。
图中还给出了晶闸管VT1流过电流 iVT 的波形，由此波形可以看出，晶闸管一周期中有120o 处于通态，240o 处于断态，由于负载为电阻，故晶闸管处于通态时的电流波形与相应时段的ud 波形相同。
当触发角α改变时，电路的工作情况将发生变化。
当α=30o 时。
从ωt1角开始把一个周期等分为6段，每段为60o 与α＝0o 时的情况相比，一周期中ud 波形仍由6段线电压构成，每一段导通晶闸管的编号等仍符合表1的规律。
区别在于，晶闸管起始导通时刻推迟了30o,组成 ud 的每一段线电压因此推迟30o ，ud 平均值降低。
晶闸管电压波形也相应发生变化如图所示。
图中同时给出了变压器二次侧a 相电流 ia 的波形，该波形的特点是，在VT1处于通态的120o 期间，ia 为正，ia 波形的形状与同时段的ud 波形相同，在VT4处于通态的120o 期间，ia 波形的形状也与同时段的ud 波形相同，但为负值。
当α=60o 时，电路工作情况仍可参考上图分析，ud 波形中每段线电压的波形继续向后移，三相桥式可控整流电路ud平均值继续降低。
α＝60o时ud出现了为零的点。
由以上分析可见，当α≤60o时，ud波形均连续，对于电阻负载，id波形与ud波形的形状是一样的，也连续。
当α＞60o时，如α＝90o时电阻负载情况下，此时ud波形每60o中有30o为零，这是因为电阻负载时 id 波形与ud波形一致，一旦ud降至零，id也降至零，流过晶闸管的电流即降至零，晶闸管关断，输出整流电压ud为零，因此ud波形不能出现负值。
如果继续增大至120o，整流输出电压ud波形将全为零，其平均值也为零，可见带电阻负载时三相桥式全控整流电路α角的移相范围是120o。
阻感负载工作情况三相桥式全控整流电路大多用于向阻感负载和反电动势阻感负载供电（即用于直流电机传动），下面主要分析阻感负载时的情况，对于带反电动势阻感负载的情况，只需在阻感负载的基础上掌握其特点，即可把握其工作情况。
当α≤60o时，ud波形连续，电路的工作情况与带电阻负载时十分相似，各晶闸管的通断情况、输出整流电压ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。
区别在于负载不同时，同样的整流输出电压加到负载上，得到的负载电流 id 波形不同，电阻负载时 id 波形与 ud 的波形形状一样。
而阻感负载时，由于电感的作用，使得负载电流波形变得平直，当电感足够大的时候，负载电流的波形可近似为一条水平线。
图6为电路带阻感负载α=0o的波形。
图6中除给出ud波形和id波形外，还给出了晶闸管VT1电流 iVT1 的波形，可与图2带电阻负载时的情况进行比较。
由波形图可见，在晶闸管VT1导通段，iVT1波形由负载电流 id 波形决定，和ud波形不同。
当α＜60o时，阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同，电阻负载时ud波形不会出现负的部分，而阻感负载时，由于电感L的作用，ud波形会出现负的部分。
若电感L值足够大，ud中正负面积将基本相等，ud平均值近似为零。
这表明，带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的α角移相范围为90o。
定量分析在以上的分析中已经说明，整流输出的波形在一周期内脉动6次，且每次脉动的波形相同，因此在计算其平均值时，只需对一个脉波（即1/6周期）进行计算即可。
此外，以线电压的过零点为时间坐标的零点，于是可得当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载α≤60o时）的平均值为电阻负载且α>60o时，整流电压平均值为输出电流平均值为Id = Ud/R。
当整流变压器为图1中所示采用星形联结，带阻感负载时，变压器二次侧电流波形如图7中所示，为正负半周各宽120o、前沿相差180o的矩形波，其有效值为晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。
- 2 -10:39:08 PM 4/25/2022烟台南山学院电力电子课程设计- 3 -10:39:08 PM 4/25/2022晶闸管的参数：（1）电压额定：晶闸管在三相桥式全控整流过程中承受的峰值电压U tn =U 2考虑安全裕量，一般晶闸管的额定电压为工作时所承受峰值电压的2~3倍。
即 U 额=(2~3)U tn 。
根据要求，输出功率为2kw ，负载电阻为20欧姆，理想变压器二次侧电压U 2=200∨，所以晶闸管的额定电压U 额=(2~3)U 2=(2~3)×200∨.（2）电流额定：通态平均电流I VT(AV)=0.368I d ，I d =U d /R, U d=2.34 U 2.考虑安全裕量，应选用的通态平均电流为计算的（1.5～2）倍。
计算得I VT(AV)=7.36A.（3）对于晶闸管我们选用可关断晶闸管CTO 。
它是具有门极正信号触发导通和门极负信号关断的全控型电力电子器件。
她既具有普通晶闸管耐压高、电流大的特点，同时又具有GTR 可关断的优点。
（4）总上述，我们选用国产50A GTO 。
参数如下.选用电阻20欧姆。
正向阻断电压:1000～1500Ⅴ,受反压，阳极可关断电流：30、50A 擎柱电流0.5～2.5正向触发电流：200～800MA ，反向关断电流：6～10A ，开通时间：<6us,m 关断时间:<10us,工作频率：<3KHz,允许d u/d t>500V/us,允许d i/d t >100A/us,正管压降2～4V 关断增益：5.整流变压器的参数：很多情况下晶闸管整流装置所要求的变流供电压与电网电压往往不能一致，同时又为了减少电网与整流装置的相互干扰，可配置整流变压器。
我们假设变压器是理想的。
U 2=U d /2.34≈85.5V.所以变压器的匝数比为380/85.5=760/171.变压器一、二次容量为S 2=3 U 2I 2=3*85.5*0.816I d 。
三．三相晶闸管全控整流电路的保护电路3.1电路的保护措施主电路的过电压保护抑制过电压的方法：用非线性元件限制过电压的副度，用电阻消耗生产过电压的能量，用储能元件吸收生产过电压的能量。
对于非线性元件，不是额定电压小，使用麻烦，就是不宜用于抑制频繁出现过电压的场合。
所以我们选用用储能元件吸收生产过电压的能量的保护。
使用RC 吸收电路，这种保护可以把变压器绕组中释放出的电磁能量转化为电容器的电场能量储存起来。
由于电容两端电压不能突变，所以能有效抑制过电压，串联电阻消耗部分产生过电压的能量，并抑制LC 回路的震动。
电路图如下晶闸管的过电压保护晶闸管的过电压能力较差，当它承受超过反向击穿电压时，会被反向击穿而损坏。
如果正三相桥式可控整流电路向电压超过管子的正向转折电压，会造成晶闸管硬开通，不仅使电路工作失常，且多次硬开关也会损坏管子。
因此必须抑制晶闸管可能出现的过电压，常采用简单有效的过电压保护措施。
对于晶闸管的过电压保护可参考主电路的过电压保护，我们使用阻容保护，电路图如图晶闸管的过电流保护常见的过电流保护有：快速熔断器保护，过电流继电器保护，直流快速开关过电流保护。
快速熔断器保护是最有效的保护措施；过电流继电器保护中过电流继电器开关时间长（只有在短路电流不大时才有用；直流快速开关过电流保护功能很好，但造价高，体积大，不宜采用。
因此，最佳方案是用快速熔断器保护。
如图四．触发电路与主电路的同步所谓的同步，就是要求触发脉冲和加于晶闸管的电源电压之间必须保持频率一致和相位固定。
为实现这个，利用一个同步变压器，将其一侧接入为主电路供电的电网，其二次侧提供同步电压信号，这样，由同步电压决定的触发脉冲频率与主电路晶闸管电压频率始终保持一致的。
再是触发电路的定相，即选择同步电压信号的相位，以保证触发电路相位正确。
五．参数选择我们选用国产50A GTO。
参数如下.选用电阻20欧姆。
正向阻断电压:1000～1500Ⅴ,受反压，阳极可关断电流：30、50A擎柱电流0.5～2.5正向触发电流：200～800MA，反向关断电流：6～10A，开通时间：<6us,m关断时间:<10us,工作频率：<3KHz,允许d u/d t>500V/us,允许d i/d t>100A/us,正管压降2～4V关断增益：5.整流变压器的参数：很多情况下晶闸管整流装置所要求的变流供电压与电网电压往往不能一致，同时又为了减少电网与整流装置的相互干扰，可配置整流变压器。