晶闸管的触发方式有移相触发和过零触发两种
机械电子学-第5章 信号隔离电路
开关量的隔离方法
• 光电耦合器
– 特点
• 电信号传输具有单向性，具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。 • 输入端属于电流型工作的低阻元件，具有很强的共模抑制能力。 • 在远距离传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比（隔噪）。 • 在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增
加计算机系统工作的可靠性。 • 响应快、寿命长。 • 用作线性传输时失真小、工作频率高； • 用作光电开关时无机械触点疲劳，可靠性高。
开关量的隔离方法
• 固态继电器的应用
开关量的隔离方法
• 固态继电器的应用
计算机控制单相交流电机正反接的接口及驱动电路
开关量的隔离方法
• 使用固态继电器注意事项
– 切忌将负载两端短路，以避免造成永久性损坏； – 如果外部运行环境温度高，选用的SSR必须留有较
大的余量； – 当用SSR控制感性负载时，应接上氧化锌压敏电阻
应用2. 光耦合器组成的开关电路
高低电平
低VCC电1 平 高低电平
功能： （1）实现脉冲传输； （2）实现电平转换。
开关量的隔离方法
• 光电耦合器的主要技术参数
– 二极管正向压降 – 正向电流 – 电流传输比 CTR – 输出侧供电电压 – 输出侧最大输出电流 – 输入输出之间最大的隔离电压BV – 导通时间 – 关断时间 – 输出侧最大耐压值
– 以光为媒介传输电信号的一种电—光—电转换 器件。由发光源和受光器两部分组成
发光器件 +
LED
–
c
受光器件 光电二极管
e 光电三极管
实现 电 - 光 - 电 传输和转换
开关量的隔离方法
• 光电耦合器
– 类型1：光电二极管型、光电三极管型、光敏 电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成 电路型。
过零触发电路与移相触发电路
过零触发电路与移相触发电路电路是电子学的基本组成部分，而过零触发电路和移相触发电路则是其中两个重要的类型。
它们在不同的应用中起着关键的作用，本文将探讨这两种电路的原理、功能和应用。
一、过零触发电路过零触发电路是一种特殊的电路，它在交流电波的过零点时刻触发输出信号。
这种电路通常包含一个比较器和一个计时器。
当输入电压穿过零电平时，比较器会将输出电平从高变为低或从低变为高，触发计时器。
这样，我们可以根据输入信号的过零点来控制其他电路或执行特定的操作。
过零触发电路主要用于交流电调光、电机控制、三相控制等应用中。
例如，我们可以使用过零触发电路来控制调光灯的亮度。
通过检测交流电波的过零点，并在合适的时机调整触发角度，可以实现灯光的无级调节。
这样不仅可以节省能源，还可以提高灯泡的寿命。
二、移相触发电路移相触发电路是一种能够通过改变输入信号的相位来控制输出信号的电路。
移相触发电路可以将输入信号推迟或提前一定的相位，这对于控制电路的正常工作非常重要。
移相触发电路常见的实现方式是使用RC网络和运算放大器。
移相触发电路在音频处理、图像处理和通信系统中都有广泛的应用。
例如，在音频混音中，我们可以使用移相触发电路来控制不同声道的相位，从而达到立体声效果。
在图像处理中，移相触发电路可以用来选择图像的特定频段和相位，以实现滤波和增强处理。
在通信系统中，移相触发电路则常用于解调和调制信号。
三、过零触发电路与移相触发电路的联系尽管过零触发电路和移相触发电路是两种不同的电路类型，但它们在某些应用中可以相互关联。
例如，在交流电调光系统中，我们可以结合使用这两种电路来实现更精确的控制。
过零触发电路用于检测电压的过零点，并触发移相触发电路按照设定的相位来调整灯光的亮度。
这样的组合可以确保灯光的无级调节同时保持相位的一致性。
综上所述，过零触发电路与移相触发电路在电子学中扮演着重要的角色。
过零触发电路通过检测交流电波的过零点来触发输出信号，主要用于交流电调光和电机控制等应用；而移相触发电路通过改变输入信号的相位来控制输出信号，广泛应用于音频处理、图像处理和通信系统中。
单相全控桥式晶闸管整流电路的设计(纯电阻负载)解读
1 单相桥式全控整流电路的功能要求及设计方案介绍1.1 单相桥式全控整流电路设计方案1.1.1 设计方案图1设计方案1.1.2 整流电路的设计主电路原理图及其工作波形图2 主电路原理图及工作波形主电路原理说明：（1）在u2正半波的（０～α）区间，晶闸管VT1、VT4承受正向电压，但无触发脉冲，晶闸管VT2、VT3承受反向电压。
因此在0～α区间，4个晶闸管都不导通。
（2）在u2正半波的（α～π）区间，在ωｔ＝α时刻，触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
（3）在u2负半波的（π～π＋α）区间，在π～π＋α间，晶闸管VT2、VT3承受正向电压，因无触发脉冲而处于关断状态，晶闸管VT1、VT4承受反向电压也不导通。
（4）在u2负半波的（π＋α～２π）区间，在ωｔ＝π＋α时刻，触发晶闸管VT2、VT3使其元件导通，负载电流沿b→VT3→R→VT2→α→T的二次绕组→b流通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上，负载上有输出电压（ud=-u2）和电流，且波形相位相同。
2 触发电路的设计2.1 晶闸管触发电路触发电路在变流装置中所起的基本作用是向晶闸管提供门极电压和门极电流，使晶闸管在需要导通的时刻可靠导通。
根据控制要求决定晶闸管的导通时刻，对变流装置的输出功率进行控制。
触发电路是变流装置中的一个重要组成部分，变流装置是否能正常工作，与触发电路有直接关系，因此，正确合理地选择设计触发电路及其各项技术指标是保证晶闸管变流装置安全，可靠，经济运行的前提。
，开始启动A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平。
2.1.1 晶闸管触发电路的要求晶闸管触发主要有移相触发、过零触发和脉冲列调制触发等。
触发电路对其产生的触发脉冲要求:(１)触发信号可为直流、交流或脉冲电压。
(２)触发信号应有足够的功率（触发电压和触发电流）。
(３)触发脉冲应有一定的宽度，脉冲的前沿尽可能陡，以使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。
晶闸管的工作方式
晶闸管的工作方式
晶闸管是一种重要的半导体器件，其工作方式对其性能和使用有着重要影响。
以下从触发方式、开关状态、连接方式、容量大小和工作温度等方面介绍晶闸管的工作方式。
1. 触发方式
晶闸管需要触发信号才能导通，常见的触发方式有脉冲触发和自触发两种。
脉冲触发需要外部电路提供触发信号，而自触发则通过品闸管自身的电压变化触发。
2. 开关状态
晶闸管有两种开关状态，即导通和关断。
当晶闸管导通时，电流从阳极流向阴极，品闸管相当于一个低电阻的导电路；而当晶闸管关断时，阳极和阴极间没有电流流过，品闸管相当于一个高电阻的截止状态。
3. 连接方式
晶闸管可以串联或并联使用，以增加电流容量或电压容量。
串联使用时，晶闸管的阳极和阴极连接在一起，而并联使用时，晶闸管的阳极和阴极分别连接到电路中。
4. 容量大小
晶闸管的容量大小取决于其结构和材料。
一般来说，单只晶闸管的电流容量较小，但可以通过串联或并联多个晶闸管来增加电流容量。
5. 工作温度
晶闸管的工作温度范围较宽，可以在-50℃到+150℃之间工作。
然而，在高温环境下，晶闸管的性能会受到一定的影响，因此需要在设计时考虑合适的工作温度范围。
综上所述，晶闸管的工作方式受到多种因素的影响，包括触发方式、开关状态、连接方式、容量大小和工作温度等。
了解这些因素有助于正确使用和设计晶闸管电路。
电力电子单相桥式全控整流电路
目录第1章绪论 (1)1.1 什么是整流电路 (1)1.2 整流电路的发展与应用 (1)1.3 本设计的简介 (1)第二章总体设计方案介绍 (2)2.1总的设计方案 (2)2.2 单相桥式全控整流电路主电路设计 (3)2.3保护电路的设计 (5)2.4触发电路的设计 (9)第三章整流电路的参数计算与元件选取 (12)3.1 整流电路参数计算 (12)3.2 元件选取 (13)第四章设计总结 (15)4.1设计总结 (15)第五章心得体会 (16)参考文献 (17)第1章绪论1.1 什么是整流电路整流电路（rectifying circuit）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。
可以从各种角度对整流电路进行分类，主要的分类方法有：按组成的期间可分为不可控，半控，全控三种；按电路的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；按变压器二次侧电流的方向是单向还是双向，又可分为单拍电路和双拍电路.1.2 整流电路的发展与应用电力电子器件的发展对电力电子的发展起着决定性的作用，因此不管是整流器还是电力电子技术的发展都是以电力电子器件的发展为纲的，1947年美国贝尔实验室发明了晶体管，引发了电子技术的一次革命；1957年美国通用公司研制了第一个晶闸管，标志着电力电子技术的诞生；70年代后期，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极型晶体管（BJT）和电力场效应晶体管（power-MOSFET）为代表的全控型器件迅速发展，把电力电子技术推上一个全新的阶段；80年代后期，以绝缘极双极型晶体管（IGBT）为代表的复合型器件异军突起，成为了现代电力电子技术的主导器件。
三相桥式半控整流电路
绪论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）。
整流电路的种类有很多，有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。
把交流电变换成大小可调的单一方向直流电的过程称为可控整流。
整流器的输入端一般接在交流电网上。
为了适应负载对电源电压大小的要求，或者为了提高可控整流装置的功率因数，一般可在输入端加接整流变压器，把一次电压U1，变成二次电压U2。
由晶闸管等组成的全控整流主电路，其输出端的负载，我们研究是电阻性负载、电阻电感负载（如直流电动机的励磁绕组，滑差电动机的电枢线圈等）。
以上负载往往要求整流能输出在一定范围内变化的直流电压。
为此，只要改变触发电路所提供的触发脉冲送出的早晚，就能改变晶闸管在交流电压U2一周期内导通的时间，这样负载上直流平均值就可以得到控制。
目录绪论第一章设计任务书1.1设计任务内容 (3)1.2设计任务要求 (3)第二章方案选择2.1 整流电路的选择 (4)2.2触发电路的选择 (4)2.3保护电路的选择 (5)2.4选择合适电路 (6)第三章主电路的设计3.1主电路工作原理 (6)3.2电路原理图 (8)3.3参数计算 (8)第四章触发电路4.1触发电路原理图 (10)4.2触发电路的设计 (10)4.3触发电路与主电路同步 (11)4.4电路保护设计 (12)第五章总电路图设计 (15)第六章课程设计小结 (17)第七章参考文献 (18)第一章设计任务1.1设计任务内容在本次课程设计当中我们以三相桥式半控整流电路--------电感性负载作为研究对象。
晶闸管的触发方式有移相触发和过零触发两种
过零触发双硅输出光耦-MOC3061的应用
晶闸管的触发方式有移相触发和过零触发两种。
常用的触发电路与主回路之间由于有电的联系，易受电网电压的波动和电源波形畸变的影响，为解决同步问题，往往又使电路较为复杂。
MOTOROLA公司生产的MOC3021-3081器件可以很好地解决这些问题。
该器件用于触发晶闸管，具有价格低廉、触发电路简单可靠的特点。
下面以MOC3061为例介绍其工作原理和应用。
一、内部结构及主要性能参数
二、应用电路
图中恒流充电电容器C4及单结晶体管VT11组成锯齿波发生器，以单运放IC4作比较器，将来自手动设定器或控温仪表的0-8V（可由0-10mA转换而来）控制信号与锯齿波电压比较。
在西那电压高于锯齿波电压时，IC4输出为低电平，驱动
MOC3061（三相触发时为3个输入端串联）的输入LED工作。
三相电压按A、B、C相序，则线UAB、UBC、UCA、每隔60°顺序过零。
当LED电流作用时，在三相中线电压先过零的任意两相将同时触发导通（如UAB先过零，则A、B相先触发导通）。
第三相（C相）将在与其相序最近的A相电压等于其相电压（UCA=0）时导通。
这就保证了无论负载是星形接法还是三角形接法，都是零电流出发导通。
当LED电流为零时，三相中的任意之间的电流降到保持电流以下时，这两相将截止，剩下的一相也将在同一时刻截止。
单相桥式全控整流电路(带阻感负载)(辽宁工程技术大学电力电子课设,格式完全正确,10分下载即用)
课程设计名称：电力电子技术题目：单相桥式全控整流电路（带阻感负载）专业：班级：姓名：学号：辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表在电力电子技术中，单相桥式全控整流电路是单相整流电路中应用较多的电路，本设计是通过利用晶闸管来控制单相桥式全控带阻感负载的整流电路，理解整流电路的工作原理和基本计算方法，设计驱动电路和保护电路。
关键词：电力电子技术；单相桥式；晶闸管；驱动电路；保护电路引言 (1)1 整流电路 (2)1.1 单相半波可控整流电路 (2)1.2 单相全波可控整流电路 (2)1.3 单相桥式半控整流电路 (3)1.4 单相桥式全控整流电路 (3)2 系统总体设计 (5)2.1 系统原理方框图 (5)2.2 主电路设计 (5)2.2.1工作原理分析 (5)2.2.2 参数计算 (6)3 驱动电路的设计 (7)3.1 晶闸管触发电路工作原理 (7)3.2 晶闸管对触发电路的要求 (7)4 保护电路的设计 (8)4.1 过流保护 (8)4.2 过压保护 (8)结论 (10)心得体会 (11)参考文献 (12)辽宁工程技术大学课程设计引言整流电路是电力电子电路中的一种，它的作用是将交流电力变为直流电力供给直流用电设备，如直流电动机，电镀、电解电源，同步发电机励磁，通信系统等，在生产生活中应用十分广泛。
整流电路在不同角度有不同的分类方法，按组成电路的器件分：不可空、半空、全控和高功率PWM四种，按电路结构可分为：半波、全波、桥式三种，按交流输入相数分：单相、三相、多相多重三种，按控制方式分：相控式、PWM控制式两种，按变压器二次测电流方向分：单拍、双拍电路两种。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
单相桥式全控整流电路是单相整流电路中应用较为广泛的整流电路。
单相桥式全控整流电路（带阻感负载）1 整流电路单相整流器的电路形式是多种多样的，整流的结构也是比较多，各有优缺点，因此在做设计之前我们主要考虑了以下几种方案：单相半波可控整流电路，单相全波可控整流电路，单相桥式半控整流电路，单相桥式全控整流电路 。
电力电子技术试题及答案(E)
一、填空（30分）1、双向晶闸管的图形符号是 ，三个电极分别是 ， 和 ；双向晶闸管的的触发方式有 、 、 、 .。
2、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。
三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。
（电源相电压为U 2）3、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 触发；二是用 触发。
4、在同步电压为锯齿波的触发电路中，锯齿波底宽可达 度；实际移相才能达 度。
5、异步电动机变频调速时，对定子频率的控制方式有 、 、 、 。
6、软开关电路种类很多，大致可分成 电路、 电路两大类。
7、变流电路常用的换流方式有 、 、 、 四种。
8、逆变器环流指的是只流经 、 而不流经 的电流，环流可在电路中加 来限制。
9、提高变流置的功率因数的常用方法有 、 、 。
10、绝缘栅双极型晶体管是以 作为栅极，以 作为发射极与集电极复合而成。
三、选择题（每题2分 10分）1、α为 度时，三相桥式全控整流电路，带电阻性负载，输出电压波形处于连续和断续的临界状态。
A 、0度。
B 、60度。
C 、30度。
D 、120度。
2、晶闸管触发电路中，若使控制电压U C =0，改变 的大小，使触发角α=90º，可使直流电机负载电压U d =0。
达到调整移相控制范围，实现整流、逆变的控制要求。
A 、 同步电压，B 、控制电压，C 、偏移调正电压。
3、能够实现有源逆变的电路为 。
A 、三相半波可控整流电路，B 、三相半控整流桥电路，C 、单相全控桥接续流二极管电路，D 、单相桥式全控整流电路。
4、如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V ，反向重复峰值电压为825V ，则该晶闸管的额定电压应为（ ） A 、700V B 、750V C 、800V D 、850V5、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是( ) A 、90° B 、120° C 、150° D 、180° 四、问答题（20分）1、 实现有源逆变必须满足哪些必不可少的条件？（6分）2、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同，直流斩波电路可有哪三种控制方式？并简述其控制原理。
一、填空题29分1、双向晶闸管的...
一、填空题（29分）1、双向晶闸管的触发方式有：I+ 触发：第一阳极T1接 正 电压，第二阳极T 2接 负 电压；门极G 接正 电压，T2接 负 电压。
I- 触发：第一阳极T1接 正 电压，第二阳极T2接 负 电压；门极G 接 负 电压，T2接 正 电压。
Ⅲ+触发：第一阳极T1接 负电压，第二阳极T2接正 电压；门极G 接正电压，T2接 负 电压。
Ⅲ-触发：第一阳极T1接 负电压，第二阳极T2接 正电压；门极G 接 负电压，T2接 正 电压。
2、由晶闸管构成的逆变器换流方式有 负载 换流和 强迫（脉冲）换流。
3、按逆变后能量馈送去向不同来分类，电力电子元件构成的逆变器可分为 有源 逆变器与 无源 逆变器两大类。
4、有一晶闸管的型号为KK200－9，请说明KK 快速晶闸管 ； 200表示表示 200A ，9表示 900V 。
5、单结晶体管产生的触发脉冲是 尖脉冲 脉冲；主要用于驱动 小 功率的晶闸管；锯齿波同步触发电路产生的脉冲为 强触发脉冲 脉冲；可以触发 大 功率的晶闸管。
6、一个单相全控桥式整流电路，交流电压有效值为220V ，流过晶闸管的大电流有效值为15A ，则这个电路中晶闸管的额定电压可选为V 2202)25.1(倍-；晶闸管的额定电流可选为A 57.115)35.1(倍-。
二、判断题（２0分）对打（√），错打（×）1、两个以上晶闸管串联使用，是为了解决自身额定电压偏低，不能胜用电路电压要求，而采取的一种解决方法，但必须采取均压措施。
（ √ ）2、逆变失败，是因主电路元件出现损坏，触发脉冲丢失，电源缺相，或是逆变角太小造成的。
（ √ ）3、 变流装置其功率因数的高低与电路负载阻抗的性质，无直接关系。
（ √ ）4、并联与串联谐振式逆变器属于负载换流方式，无需专门换流关断电路。
（ √ ）5、触发普通晶闸管的触发脉冲，也能触发可关断晶闸管。
（ × ）6、三相半波可控整流电路，不需要用大于60º小于120º的宽脉冲触发，也不需要相隔60º的双脉冲触发，只用符合要求的相隔120º的三组脉冲触发就能正常工作。
晶闸管知识点总结
晶闸管知识点总结一、晶闸管的工作原理晶闸管是一种半导体器件，也称为双极型开关管。
它由四层P-N结构组成，具有三极管的放大和开关特性，可以控制大功率、高电压的直流和交流电路。
晶闸管的工作原理主要包括触发、导通和关断三个过程。
1. 触发过程：晶闸管的触发是由外部的信号电压或电流来完成的。
当外部信号电压或电流超过晶闸管的触发门电压时，会使得晶闸管的内部结构发生变化，从而使得晶闸管进入导通状态。
2. 导通过程：一旦晶闸管被触发，它就会进入导通状态，电流将通过晶闸管流向负载电路，完成电路的通断操作。
晶闸管的导通状态可以持续一段时间，直到外部信号电压或电流减小，或者达到关断条件。
3. 关断过程：当外部信号电压或电流减小，或者达到关断条件时，晶闸管会进入关断状态，电流不再通过晶闸管，从而完成电路的断开。
二、晶闸管的特性晶闸管具有许多独特的特性，使得它在电路中得到广泛应用。
1. 高电压能力：晶闸管可以承受较高的电压，通常可达数千伏。
2. 大电流能力：晶闸管能够承受较大的电流，通常可达数百安。
3. 快速开关特性：晶闸管具有快速的响应速度，可以在微秒内完成导通和关断操作。
4. 可控性强：晶闸管可以通过外部的触发信号来实现导通和关断，并且触发信号可以通过调节来实现晶闸管的控制。
5. 低损耗：晶闸管的导通和关断过程中损耗较小，效率较高。
6. 大功率应用：由于晶闸管具有较高的电压和电流能力，因此适用于大功率电路的控制。
三、晶闸管的类型和结构晶闸管主要有PNPN型、NPNP型和COM型三种结构，其中PNPN型晶闸管是最常用的一种。
1. PNPN型晶闸管：这种晶闸管由两个N型半导体区和两个P型半导体区交替排列组成。
在PNPN结构中，有一个P-N结和一个N-P结，这两个结共同构成了PNPN结构。
PNPN型晶闸管具有导通压降小，结构简单，制作容易等特点。
2. NPNP型晶闸管：这种晶闸管与PNPN型晶闸管结构相似，不同之处在于两个N型半导体区和两个P型半导体区的排列顺序相反。
晶闸管过零触发电路
晶闸管过零触发电路1、闸管过零触发电路结构及原理分析1.1触发电路和过零触发电路的比较在交流调压领域，尤其是应用于交、直流电机的电力拖动系统的交、直流调压电路，多采用移相触发电路，即使触发脉冲相对同步脉冲来说，产生一个相对延迟角，延迟量越大，晶闸管的导通角越小，输出电压越低。
电路的实质是调整或控制触发脉冲出现的时刻，若使移相触发脉冲在电网周波的“峰顶位置”出现，晶闸管在电网电压过零点后的T2、T4时刻开通，电网电压的正弦波被“削掉一半”，输出电压的有效值为电源电压的一半。
移相触发的结果，使完整的正弦波被 “部分砍掉”，形成“缺口波”，此种波形中谐波分量最大，富含奇、偶次（多种频率值的）谐波，易使电网中产生浪涌电压（电流）分量，造成对电网的污染、易对周过电气设备造成干扰。
我们可称为这种控制方式为“削波控制”，输出电压频率仍为50Hz ，电压（电流）的连续性，还算不错。
电网电压同步脉冲a、移相触发电路过零点信号移相触发脉冲移相输出电压电网电压同步脉冲b、过零触发电路（触发脉冲）门限控制信号过零输出电压T1T2T1T2T3T4图1移相触发与过零触发的波形比较即能实现调压，又能保持输出正弦波波形的完整，这是过零触发电路的最初思路。
实现方法：1）触发脉冲总是在电网过零点附近送出，使晶闸管在电网过零后即行输出，在整个电网周波内“完全开通”，电路输出为完整的正弦波形；2）用门限控制信号来控制晶闸管的导通时间，即控制流过晶闸管周波数的多少，当使控制信号高、低电平时间比T1：T2=1：1时，晶闸管一半时间处于关断，一半时间处于开通，电源中的完整周波有一半为晶闸管所输出，输出电压的有效值也为电源电压的一半。
3）过零电路的触发脉冲，是由同步脉冲，不经移相，即直接触发晶闸管的，但取得的同步脉冲往往较“窄”，需要展宽处理，才能可靠触发晶闸管。
过零触发电路，晶闸管输出波形为完整的正弦波，晶闸管从过零点开始导通，然后在过零点自生关断，晶闸管承受的电流、电压冲击较小，输出电压的谐波分量少，不污染电网和造成干扰，这是其优点。
电力电子课后作业讲解
电力电子课后作业讲解填空题电力电子技术包括电力电子器件、电力电子电路和控制技术3个部分。
现代电力电子器件分为不可控型器件、半控型器件和全控型器件三类。
电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管三种。
晶闸管的外形大致有塑封形、平板型和螺栓形三种。
晶闸管额定电流与有效值电流的关系 IT=1.57IT(AV)。
双向晶闸管的门极控制方式有两种：移向触发和过零触发。
2.判断题（×）1）普通晶闸管内部有两个PN结。
（×）2）普通晶闸管外部有3电极，分别是基极、发射极和集电极。
（√）3）型号为KP50-7的半导体器件，是一额定电流为50A的普通晶闸管。
（×）4)只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。
（×）5）只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。
（×）6）晶闸管加上阳极电压后，不给门极加触发电压，晶闸管就会导通。
（×）7）加在晶闸管门极上的触发电压，最高不得超过100V。
3.选择题1）在型号KP100-10G中，数字10表示（ C ）。
A、额定电压为10VB、额定电流为10AC、额定电压为1000VD、额定电流为100A2)晶闸管内部有（ C ）PN结。
A、1个B、2个C、3个D、4个3）晶闸管的3个引出电极分别是（ B ）A、阳极、阴极、栅极B、阳极、阴极、门极C、栅极、漏极、源极D、发射极、基极、集电极4）普通晶闸管的额定通态电流是用（ A ）表示。
A、流过晶闸管的平均电流B、直流输出平均电流C、整流输出电流有效值D、交流有效值5）当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在（ B ）A、导通状态 B、关断状态 C、饱和状态 D、不定6）处于阻断状态的晶闸管，只有在阳极与阴极间加正向电压，且在门极与阴极间作（ C ）处理才能使其开通。
A、并联一电容B、串联一电感C、加正向触发电压D、加反向触发电压7）在晶闸管工作过程中，管子本身产生的管耗等于管子两端电压乘以（ A ）A、阳极电流B、门极电流C、阳极电流与门极电流之差D、阳极电流与门极电流之和填空题典型的全控型器件主要有门极可关断晶闸管、电力晶体管、电力场效应晶体管和绝缘栅双型晶体管四种。
单相桥式可控整流电路
电力电子技术课程设计说明书单相桥式可控整流电路设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名：何鹏辉指导教师：肖文英职称教授专业：电气工程及其自动化班级：电气本1304班完成时间： 2016年 6月4日学号： 1330140437摘要单相桥式可控整流电路是一种能将交流转换为直流的电路，其转换效率高，原理及结构简单，因此它在单相整流电路中有着很广泛的应用。
设计一个单相桥式可控控整流电路，我首先先确定设计总体方案，比较了单相桥式半控整流电路和单相桥式全控整流电路的优劣之后，因此最终选择了单相桥式全控整流电路。
单相桥式全控整流电路由一个变压器，4个可控晶闸管，和一个阻感负载组成。
然后根据总体方案分别设计了各个单元电路，如触发电路、保护电路等；还根据要求计算了参数，包括触发角的选择，输出平均电压，输出平均电流，输出有功功率计算，输出波形分析，器件额定参数确定等；完成这些后，将各个单元电路衔接起来就完成了主电路的设计；然后再用MATLAB软件仿真调试。
设计完成后，用MATLAB软件进行仿真调试，调试结果满足设计要求。
关键词：单相桥式可控整流电路；触发电路；保护电路；MATLAB软件仿真目录1设计方案选择及论证 (2)1.1设计任务和要求 (2)1_ 2总体方案的选择和确定 (2)1.3整流电路方案的确定 (3)2.雜总体设计 (4)2. 1系统原理方框图 (4)2.2主电路设计 (5)3_驱动电路和保护电路的设计 (7)3.1触发fe路 (7)3.2保护电路的设计 (9)4元器件和电路参数计算 (11)4-1元件选取——晶闸管（SCR) (11)4.2晶闸管的选型 (15)4. 3整流变压器额定参数计算 (15)个4设计结果分析 (16)5 ,系统调试3仿真 (16)6设计总结 (22)参考文献1.设计方案选择及论证1.1设计任务和要求1.1.1设计任务本次设计的任务是设计一个单相桥式全控整流电路。
确定设计总体方案，通过总体方案来设计各个单元电路，如触发电路、保护电路等；根据要求计算参数，包括触发角的选择，输出平均电压，输出平均电流，输出有功功率计算；输出波形分析，器件额定参数确定等；完成这些后，将各个单元电路衔接起来就完成主电路的设计；然后再用MATLAB软件仿真调试。
双向晶闸管及其他晶闸管
三、逆导晶闸管（Reverse Conducting Thyristor——RCT）
逆导晶闸管是将晶闸管反并联一个二极 管制作在同一管芯上的功率集成器件，这种 器件不具有承受反向电压的能力，一旦承受 反向电压即开通。
I G K O IG = 0 U
A
a)
b )
图1-9 逆导晶闸管的电气图形符号和伏安特性 a) 电气图形符号 b) 伏安特性 10
图1-7 双向晶闸管 1
1.双向晶闸管的外形与结构
常 见 双 向 晶 闸 管 引 脚 排 列
2
2.双向晶闸管的特性与参数
双向晶闸管具有正反向对称的伏安特性曲线。正 向部分位于第I象限，反向部分位于第III象限。 如图1-7（d）所示。 双向晶闸管均方根值电流（即额定电流）与普通 晶闸管平均值电流（额定电流）之间的换算关系 式为
2 I I 0 . 45 I T ( AV ) T ( RMS ) T ( RMS )
国产双向晶闸管的型号表示如：KS50-10-21，额定电流 50A，额定电压10级，断态电压临界上升率du/dt为2级，换向 电流临界下降率di/dt为1级。
3
3. 双向晶闸管的触发方式
双向晶闸管正反两个方向都能导通，门极加正负电压都能触 发。主电压与触发电压相互配合，可以得到四种触发方式： Ⅰ+ 触发方式：主极 T1 为正， T2 为负；门极电压 G为正， T2 为 负。特性曲线在第Ⅰ象限。 Ⅰ- 触发方式：主极 T1 为正， T2 为负；门极电压 G为负， T2 为 正。特性曲线在第Ⅰ象限。 Ⅲ+ 触发方式：主极 T1 为负， T2 为正；门极电压 G为正， T2 为 负。特性曲线在第Ⅲ象限。 Ⅲ- 触发方式：主极 T1 为负， T2 为正；门极电压 G为负， T2 为 正。特性曲线在第Ⅲ象限。 由于双向晶闸管的内部结构原因，四种触发方式中触发灵敏 度不相同，以Ⅲ+ 触发方式灵敏度最低，使用时要尽量避开， 常采用的触发方式为Ⅰ+ 和Ⅲ- 。 Ⅰ+触发灵敏度最高。
单结晶体管触发电路及波形电子电气工程系
（4）脉冲输出 工作原理： 触发脉冲ug由Ｒ1直接取出，
这种方法简单、经济，但触 发电路与主电路有直接的电 联系，不安全。对于晶闸管 串联接法的全控桥电路无法 工作。所以一般采用脉冲变 压器输出。
单结晶体管触发电路及波形
电子电气工程系
电子技术及应用
1.5.3 同步信号为锯齿波的触发电路
学习情境1 -- 学习任务1
学习情境1 -- 学习任务1
晶闸管的内部结构和等效电路
电子电气工程系
电子技术及应用 1.2 晶闸管工作原理
1.2.2 晶闸管的关断
学习情境1 -- 学习任务1
将阳极正向电压变为反向，使两管兜里基础与反向电压作用下而 关断。 如果降低阳极电压Ua，或增大负载电阻RL ，阳极电流Ia减小，当 Ia减小到某一数值以下时，晶闸管也能关断。这是因为，晶闸管与普通 三极管不同，它的四层半导体都较厚，电子空穴的复合作用强，即 β1、 β2都比较小；而且β值还随电流的减小而降低；所以当Ia减小到使乘积 β1β2小于1时，就破坏了正反馈的幅值条件，导致晶闸管关断。
单结晶体管触发电路及波形
电子电气工程系
电子技术及应用
学习情境1 -- 学习任务1
（3）移相控制 工作原理： 当Re增大时，单结晶体管
发射极充电到峰点电压Up的时 间增大，第一个脉冲出现的时 刻推迟，即控制角α增大，实现 了移相。
单结晶体管触发电路及波形
电子电气工程系
电子技术及应用
学习情境1 -- 学习任务1
晶闸管一旦导通，由于强烈的正反馈，已经有了比控制极电流Ig大 很多倍的电流输入T1的基极，这时即使撤掉控制电压Ug，晶闸管仍能 继续保持导通状态。也就是说，晶闸管导通后，门极已失去控制作用。
毕业设计论文：单相桥式全控整流电路
4）完成驱动电路的设计，保护电路的设计；
工作量要求：（1）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，经过分析、
4.1.1
晶闸管触发主要有移相触发、过零触发和脉冲列调制触发等。触发电路对其产生的触发脉冲要求：
①触发信号可为直流、交流或脉冲电压。
②触发信号应有足够的功率（触发电压和触发电流）。
由闸管的门极伏安特性曲线可知，同一型号的晶闸管的门极伏安特性的分散性很大，所以规定晶闸管元件的门极阻值在某高阻和低阻之间，才可能算是合格的产品。晶闸管器件出厂时，所标注的门极触发电流Igt、门极触发电压U是指该型号的所有合格器件都能被触发导通的最小门极电流、电压值，所以在接近坐标原点处以触发脉冲应一定的宽度且脉冲前沿应尽可能陡。由于晶闸管的触发是有一个过程的，也就是晶闸管的导通需要一定的时间。只有当晶闸管的阳极电流即主回路电流上升到晶闸管的掣住电流以上时，晶闸管才能导通，所以触发信号应有足够的宽度才能保证被触发的晶闸管可靠的导通，对于电感性负载，脉冲的宽度要宽些，一般为0.5~1MS，相当于50HZ、18度电度角。为了可靠地、快速地触发大功率晶闸管，常常在 触发脉冲的前沿叠加上一个触发脉冲。
提炼，设计出所要求的电路（或装置）。课程设计过程中，并给出这些问题的解法。
（2）在老师的指导下，独立完成所设计的系统电路，控制电路等详细设计
（包括计算和器件选型）。
（3）课程设计的主要内容是主电路的确定，主电路的分析说明，主电路元
器件的计算和选型，以及控制电路的设计
（4）课程设计用纸和格式统一
单相桥式全控整流电路
第1章设计任务书1.1 设计任务和要求（1）设计任务：1、进行设计方案的比较，并选定设计方案；2、完成单元电路的设计和主要元器件的选择；3、完成主电路的原理分析，各主要元器件的选择；4、单相整流电路的主电路、触发电路的设计；5、保护电路的设计；6、撰写设计说明书；7、利用MATLAB对自己所设计的单相整流电路进行仿真。
（选做）（2）设计要求单相桥式全控整流电路的设计要求为：①接电阻性负载②输出电压在0~100V连续可调③输出电流在20A以上④采用220V变压器降压供电。
1.2 方案的选择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。
下面分析各种单相相控整流电路在带电阻性负载、电感性负载和反电动势负载时的工作情况。
单相半控整流电路的优点是：线路简单、调整方便。
弱点是：输出电压脉动冲大，负载电流脉冲大（电阻性负载时），且整流变压器二次绕组中存在直流分量，使铁心磁化，变压器不能充分利用。
而单相全控式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，表压气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。
第2章 系统原理方框图及主电路设计2．1系统原理方框图系统原理方框图如下图所示：单相电源输出触发电路保护电路整流主电路负载电路整流电路主要由触发电路、保护电路和整流主电路组成。
根据设计任务，在此设计中采用单相桥式全控整流电路接电阻性负载。
2．2主电路设计2．2．1主电路原理图及其工作波形图1 主电路原理图及工作波形图单相全控桥式整流电路带负载的电路如图1（a ）所示。
其中Tr 为整流变压器，T 1、T 4、T 3、T 2组成a 、b 两个桥臂，变压器二次电压u 2接在a 、b 两点，u 2 =t U t U m ωωsin 2sin 22= ,四只晶闸管组成整流桥。
可控硅过零触发和移相触发的异同
可控硅过零触发和移相触发的异同
x
可控硅过零和移相触发的异同
可控硅过零和移相触发是两种不同的触发方式，它们在原理和应用上都有所不同。
可控硅过零触发是利用可控硅的特性，在一定频率下对输入信号进行时域反转；而移相触发则是利用移相技术，以精确的相位差，对输入信号进行正交处理，以消除系统误差。
首先，可控硅过零触发是利用可控硅的特性，让其在指定的触发频率下，将输入信号的正负电压翻转，以达到单调过零的目的，从而实现触发功能。
而移相触发则是利用输入信号的幅度及相位差来实现，其相位偏移可消除系统误差，从而达到触发的目的。
其次，可控硅过零触发在应用上主要是用于同步触发和脉冲发生器，一般用于电子计算机等复杂的设备的控制，为实现数据传输和处理提供了保证；而移相触发则主要应用于控制系统，以解决系统的调控精度问题，是实现精确控制的关键技术。
最后，可控硅过零触发和移相触发相比主要体现在准确度、噪声和成本上的区别。
可控硅过零触发技术的准确度相对较低，而移相触发技术可以达到更高的准确度，噪声也较低，而且成本也更高。
总而言之，可控硅过零触发和移相触发是两种不一样的触发方式，在原理和应用上有所不同。
可控硅过零触发用于数据传输和处理，而移相触发则用于精确控制，它们之间的区别体现在准确度、噪声和成本方面。
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过零触发双硅输出光耦-MOC3061的应用 晶闸管的触发方式有移相触发和过零触发两种。
常用的触发电路与主回路之间由于有电的联系，易受电网电压的波动和电源波形畸变的影响，为解决同步问题，往往又使电路较为复杂。
MOTOROLA 公司生产的MOC3021-3081器件可以很好地解决这些问题。
该器件用于触发晶闸管，具有价格低廉、触发电路简单可靠的特点。
下面以MOC3061为例介绍其工作原理和应用。
一、内部结构及主要性能参数
MOC3061的内部结构及管脚排列见图1，它采用
双列直插6脚封装。
主要性能参数：可靠触发电流
Ift5-15mA ；保持Ih 100μA ；超阻断电压600V ；重
复冲击电流峰值1A ；关断状态额定电压上升率dV/dt
100V/μs 。
MOC3061的管脚排列如下：1、2脚为输入
端；4、6为输出端；3、5脚悬空，详见图1。
图1
图2、图3分别为MOC3061用于触发双向晶闸管和反并联单向晶闸管的基本
电路。
图2
图3 二、应用电路 图4是一个可简单编程的四路彩灯控制电路。
电路中采用一块时基电路产生一脉冲，74LS194产是通过控制P0、P1、P2、P3的电平高低来实现的。
采用MOC3061触发晶闸管，强、弱的电之间在电靠地触发50A 或更大的功率的晶闸管。
图4
5是一
个采用
MOC3061
过零触
发晶闸
管构成
的炉温
控制系
统。
一
方法都
采用移
相触发
晶闸
管，控
制晶闸
管的导
通角来
控制输
出功
率。
触
发电路
要求一
定幅值
且相位
能改变
的脉
冲，而
且还需
图5 要解决
与主回
路电压
同步的
问题，
使电路
较复
杂；采
用移相
触发晶
压装置，在晶闸管导通瞬间会产生高次谐波干扰，造成电网电压波形畸变，影响其他用电设备和通讯系统的正常工作。
本例中的电路采用过零触发晶闸管导通与关断的时间比值来调节送给电炉的功率。
该电路由锯齿波发生器，电压控制占空比调节电路和光电隔离过零触
组成。
图中恒流充电电容器C
4
及单结晶体管VT11组成锯齿波发生器，以单运放IC4作比较器，将来自手动设定器或控温仪表的0-8V（可由0-10mA转换而来）控制信号与锯齿波电压比较。
在西那电压高于锯齿波电压时，IC4输出为低电平，驱动MOC3061（三相触发时为3个输入端串联）的输入LED工作。
三相电压按A、B、C相序，则线U
AB、U
BC、
U
CA、
每隔60°顺序过零。
当LED电流
作用时，在三相中线电压先过零的任意两相将同时触发导通（如U
AB
先过零，则
A、B相先触发导通）。
第三相（C相）将在与其相序最近的A相电压等于其相电压
（U
CA
=0）时导通。
这就保证了无论负载是星形接法还是三角形接法，都是零电流出发导通。
当LED电流为零时，三相中的任意之间的电流降到保持电流以下时，这两相将截止，剩下的一相也将在同一时刻截止。