电力电子课程设计--小功率晶闸管整流电路
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。
《晶闸管整流电路》课件
电源
实验设备与测试方法
示波器 万用表
测试方法
实验设备与测试方法
使用示波器观察整流电路的输出波形
记录实验数据和波形，以便后续分析
使用万用表测量各点的电压和电流值
调试步骤与注意事项
调试步骤 1. 检查实验设备是否完好，确保电源、导线等正常工作。
2. 根据实验要求连接电路，确保连接正确无误。
启动条件
需要满足一定的电压和电 流条件，以确保晶闸管能 够正常启动。
正常工作过程
电流流向
工作状态
在正常工作状态下，电流从阳极流向 阴极，同时维持一定的电压和电流值 。
晶闸管整流电路处于稳态工作状态时 ，各参数保持恒定，系统稳定运行。
控制方式
通过调节触发信号的相位角，可以控 制输出电压和电流的大小，从而实现 整流功能。
2. 总结实验中的问题和不足之处，提出改进措施 。
THANKS.
电感器
总结词：特性
详细描述：电感器是一种储能元件，具有隔交通直的特 性。在整流电路中，它能够有效地将交流分量转化为磁 场能储存起来并在需要时释放出来。
03
晶闸管整流电路的
工作过程
启动过程
启动方式
通过在阳极和阴极之间施 加正向电压，使晶闸管从 截止状态进入导通状态。
触发信号
在启动过程中，需要施加 一个触发信号，使晶闸管 内部的电子发生跃迁，从 而导通电流。
设计原则与步骤
电路仿真
利用仿真软件对设计的电路进行模拟，验证其性能和可 靠性。
优化改进
根据仿真结果，对电路进行优化和改进，提高其性能和 可靠性。
元件选择与参数计算
1 2
元件选择
根据电路的工作环境和性能要求，选择合适的元 件型号和规格。
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。
电工电子应用技术 晶闸管可控整流电路教案
单元十三电力电子技术基础（教案）注：表格内黑体字格式为（黑体，小四号，1.25倍行距，居中）13.2晶闸管可控整流电路【教学过程】组织教学：1．检查出勤情况。
2．检查学生教材，习题册是否符合要求。
3．宣布上课。
引入新课：1．可控整流电路的作用是将交流电变换为电压大小可以调节的直流电，以供给直流用电设备，如直流电动机的转速控制、同步发电机的励磁调节、电镀和电解电源等，它主要利用晶闸管的单向导电性和可控性构成。
2．通过实物演示及列举实例，让学生了解桥式整流电路的原理及应用，从而激发他们的学习兴趣。
讲授新课：13.2晶闸管可控整流电路13.2.1整流电路可控整流电路的作用是将交流电变换为电压大小可以调节的直流电，以供给直流用电设备，如直流电动机的转速控制、同步发电机的励磁调节、电镀和电解电源等，它主要利用晶闸管的单向导电性和可控性构成。
13.2.1整流电路单相半波可控整流电路虽然具有电路简单、调整方便、使用元件少的优点，但却有整流电压脉动大、输出整流电流小的缺点。
比较常用的是半控桥式整流电路，简称半控桥，其电路如图13-2-1所示。
在变压器副边电压u的正半周（a端为正）时，T1和D2承受正向电压。
这时如对晶闸管T1引入触发信号，则T1和D2导通，电流的通路为a→T1→R L→D2→b图13-2-1 电阻性负载的单相半控桥式整流电路这时T2和D1都因承受反向电压而截止。
同样，在电压u的负半周时，T2和D1（讲解）（讲解）观看PPT：整流电路)承受正向电压。
这时，如对晶闸管T 2引入触发信号，则T 2和D 1导通，电流的通路为： b→T 2→R L →D 1→a图13-2-2 电阻性负载时单相半控桥式整流电路的电压与电流的波形这时T 1和D 2处于截止状态。
电压与电流的波形如图13-2-2所示。
桥式整流电路的输出电压的平均值为2cos 219.00a U U +⋅= (13-2-1)输出电流的平均值为2cos 19.000aR U R U I L L +⋅==(13-2-2) 13.2.2晶闸管的过电流、过电压保护1．晶闸管的过电流保护由于晶闸管的热容量很小，一旦发生过电流时，温度就会急剧上升而可能把PN 结烧坏，造成元件内部短路或开路。
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。
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。
电力电子课设报告-单相双半波晶闸管整流电路的设计
Beijing Jiaotong University电力电子课程设计实验报告单相双半波晶闸管整流电路的设计（纯电阻负载）一、课程设计性质和目的性质：是电气信息专业的必修实践性环节。
目的：1、培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力；2、加深理解《电力电子技术》课程的基本理论；3、初步掌握电力电子电路的设计方法。
二、课程设计的要求1、电源电压：交流100V/50Hz2、输出功率：500W3、移相范围0º~180º三、主电路1.原理图如下主电路仿真图如下2.工作原理分析1）工作原理根据上图中变压器所标的同名端，当变压器原边输入的交流电压极性为上正下负时，副边标有同名端的极性为正，由此可知晶闸管T1承受正向电压，若在控制角为α时触发T1，T1满足触发条件立即导通，这期间T2因承受反向电压而截止。
电流通过副边上半绕组、T1、Rd和中性抽头流通，将电源电压的正半波加到负载Rd上。
在电源电压的负半周期，副边的非同名端极性为正，同样仍在α角处触发T2，T2由于承受正向电压而导通，由于加在T1上为负压而使其截止。
此时通路为由副边下半绕组、T2、Rd和中性抽头构成，电源电压负半波反向后加到负载Rd上。
另外，当电源电压U2过零点时，之前导通的晶闸管会自然关断。
由上面叙述的工作原理，易知在不同的触发角处产生如下的输出电压波形。
2）不同触发角α下的输出电压波形（1）α=30°（2）触发角α=90°（3）α=150°四、控制系统1.原理框图2．电路原理图（如下页所示）3.控制电路各部分工作原理及波形1）同步电路及移相V E EV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。
电力电子技术课程设计任务大全
《电力电子技术》课程设计任务书〔一〕小功率晶闸管整流电路设计一、设计的技术数据及要求1、电路输出的直流电压和电流应满足负载要求；2、电路应具有一定的稳压和保护功能，同时还具有较高的防止过电压和过电流的抗干扰能力；3、触发电路满足要求；4、电网供电电压：三相380V，电动机负载，工作于电动状态。
直流电机参数：1、方案论证及选择；2、主电路设计〔包括整流变压器电压及容量计算，晶闸管元件选择，电抗器容量等计算〕；3、控制电路设计〔触发电路的选择与设计〕；4、保护电路设计〔包括过流和过压保护等〕；5、总结及心得体会；6、参考文献设计；7、完成电路原理图1份。
《电力电子技术》课程设计任务书〔二〕小功率晶闸管整流电路设计一、设计的技术数据及要求1、电路输出的直流电压和电流应满足负载要求；2、电路应具有一定的稳压和保护功能，同时还具有较高的防止过电压和过电流的抗干扰能力；3、触发电路满足要求。
4、电网供电电压：单相220V，电动机负载，工作于电动状态。
二、设计内容及要求1、方案论证及选择；2、主电路设计〔包括整流变压器电压及容量计算，晶闸管元件选择，电抗器容量等计算〕；3、控制电路设计〔触发电路的选择与设计电路〕；4、保护电路设计〔包括过流和过压保护等〕；5、总结及心得体会；6、参考文献；7、完成课程设计的电路原理图1份。
《电力电子技术》课程设计任务书〔三〕三相相控变流器的设计一、设计的技术数据及要求1、输入电源：三相380V；2、采用三相相控整流电路，电阻-电感性〔大电感〕负载；3、直流输出电压0～200V；4、最大输出电流I d＝35A。
二、设计内容及要求1、三相可控主电路设计及参数计算(包括计算整流变压器参数，选择整流元件的定额等)，讨论晶闸管电路对电网的影响及其功率因数；2、触发电路设计〔触发电路的选型与设计〕；3、保护电路设计〔包括过电压保护与过电流保护电路等〕；4、总结及心得体会；5、参考文献；6、完成课程设计的电路原理图1份。
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。
电力电子整流课程设计
电力电子整流课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握电力电子整流的基本原理、方法和应用，通过学习电力电子器件的工作原理、整流电路的拓扑结构及其性能分析，培养学生分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：–理解电力电子器件（如晶闸管、GTO、IGBT等）的工作原理和特性；–掌握整流电路的基本拓扑结构（如单相桥式、三相桥式等）及其工作原理；–熟悉电力电子装置在工业、交通、电力系统等领域的应用。
2.技能目标：–能够分析电力电子电路的性能指标，如转换效率、输出电压和电流等；–具备搭建和调试简单电力电子装置的能力；–学会使用相关测试仪器和软件进行电力电子系统的分析和优化。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的创新意识和团队合作精神，提高解决实际问题的能力；–使学生认识到电力电子技术在现代社会中的重要性，激发学生对电力电子技术的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.电力电子器件：介绍晶闸管、GTO、IGBT等常用电力电子器件的结构、工作原理和特性。
2.整流电路：讲解单相桥式、三相桥式等常见整流电路的拓扑结构、工作原理及其性能分析。
3.电力电子装置应用：介绍电力电子装置在工业、交通、电力系统等领域的应用实例。
4.实验操作：安排相关实验，让学生熟悉电力电子器件和电路的工作原理，提高学生的动手能力。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解基本概念、原理和方法，为学生提供系统的知识结构。
2.讨论法：学生针对实际问题进行讨论，培养学生的创新思维和团队合作精神。
3.案例分析法：分析典型电力电子装置的应用实例，让学生更好地理解电力电子技术在实际工程中的应用。
4.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作，提高学生的实践能力和动手技能。
四、教学资源为实现教学目标，我们将采用以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版的电力电子整流相关教材，为学生提供系统的理论知识。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
- 1 -长春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：110302学生姓名：杨东昆指导教师：谢慕君日期：2014年1月17日- 2 -目录1.课程设计的目的……………………………………………………………………………2.主要技术参数………………………………………………………3.方案的选择与确定…………………………………………………………………………3.1系统总体设计框图……………………………………………………3.2方案论证…………………………………………………………………·3.2.1对电气控制系统的技术要求3.2.2主电路的选择3.2.3触发电路的选择3.2.4保护电路的设置3.3主电路的计算…………………………·3.3.1晶闸管整流电路计算3.3.2电力电子器件的选择4.设计小结……………………………………………………………………………………5.参考文献………………………………………………………………………………···附录（电路图、波形图、元器件清单）……………………………………………………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》课程的基本内容，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、V220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。
三、课设方案的选择与确定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。
1、单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路的优点是线路简单、调整方便，其缺点是输出电压脉动大，负载电流脉动大（电阻性负载时），且整流变压器二次绕组中存在直流电流分量，使铁心磁化，变压器容量不能充分利用。
若不用变压器，则交流回路有直流电流，使电网波形畸变引起额外损耗。
因此单相半波相控整流电路只适用于小容量，波形要求不高的的场合。
2、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。
3、单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路用二只晶闸管和二只二极管，根据两个晶闸管的接线方式，可以使用分立元件触发电路，且触发电路相对简单，当两个晶闸管被同时导通时，由二极管在电源电压过零时自然换流其性能和单相桥式全控整流电路相同，具有同等优点。
故采用此电路作为本次课程设计的主电路。
3.2.3触发电路的选择可供选择的触发电路有同步信号为锯齿波的触发电路，同步信号为正弦波的触发电路，KC04集成移相触发器。
1、同步信号为锯齿波的触发电路基本环节：①脉冲形成与放大环节②锯齿波形成和脉冲移相环节③同步环节④强触发脉冲形成环节⑤双窄脉冲形成环节2、同步信号为正弦波的触发电路（1）三个基本环节：①同步移相②脉冲形成整形③脉冲功放输出3. KC04集成移相触发器它可分为同步、锯齿波形成、移相、脉冲形成脉冲输出等几部分电路由于集成触发电路具有免受外界干扰、集成度高等优点，故采用集成触发电路。
3.2.4保护电路的设置在电力电子器件电路中，除了电力电子器件参数要选择合适，驱动电路设计良好外，采用合适的过电压保护，过电流保护，du/dt保护和di/dt保护也是必不可少的。
（1）过压保护所谓过压保护，即指流过晶闸管两端的电压值超过晶闸管在正常工作时所能承受的最大峰值电压Um都称为过电压。
产生过电压的原因一般由静电感应、雷击或突然切断电感回路电流时电磁感应所引起。
其中，对雷击产生的过电压，需在变压器的初级侧接上避雷器，以保护变压器本身的安全；而对突然切断电感回路电流时电磁感应所引起的过电压，一般发生在交流侧、直流侧和器件上。
1.交流侧过电压保护过电压产生过程：电源变压器初级侧突然拉闸，使变压器的励磁电流突然切断，铁芯中的磁通在短时间内变化很大，因而在变压器的次级感应出很高的瞬时电压。
保护方法：阻容保护2.直流侧过电压保护过电压产生过程：当某一桥臂的晶闸管在导通状态突然因果载使快速熔断器熔断时，由于直流住电路电感中储存能量的释放，会在电路的输出端产生过电压。
保护方法：阻容保护（2）过流保护电力电子电路运行不正常或者发生故障时，可能会发生过电流现象。
过电流分载和短路两种情况。
一般电力电子均同时采用几种过电压保护措施，怪提高保护的可靠性和合理性。
在选择各种保护措施时应注意相互协调。
通常，电子电路作为第一保护措施，快速熔断器只作为短路时的部分区断的保护，直流快速断路器在电子电力动作之后实现保护，过电流继电器在过载时动作。
在选择快熔时应考虑：1、电压等级应根据快熔熔断后实际承受的电压来确定。
2、电流容量应按照其在主电路中的接入方式和主电路连接形式确定。
快熔一般与电力半导体体器件串联连接，在小容量装置中也可串接于阀侧交流母线或直流母线中。
3、快熔的It值应小于被保护器件的允许It值。
4、为保证熔体在正常过载情况下不熔化，应考虑其时间电流特性。
快熔对器件的保护方式分为全保护和短保护两种。
全保护是指无论过载还是短路均由快熔进行保护，此方式只适用于小功率装置或器件使用裕量较大的场合。
短路保护方式是指快熔只要短路电流较大的区域内起保护作用，此方式需与其他过电流保护措施相配合。
熔断器是最简单的过电流保护元件，但最普通的熔断器由于熔断特性不合适，很可能在晶闸管烧坏后熔断器还没有熔断，快速熔断器有较好的快速熔断特性，一旦发生过电流可及时熔断起到保护作用。
最好的办法是晶闸管元件上直接串快熔，因流过快熔电流和晶闸管的电流相同，所以对元件的保护作用最好。
（3）电流上升率di/dt的抑制晶闸管初开通时电流集中在靠近门极的阴极表面较小的区域，局部电流密度很大，然后以0.1mm/μs 的扩展速度将电流扩展到整个阴极面，若晶闸管开通时电流上升率di/dt 过大，会导致PN结击穿，必须限制晶闸管的电流上升率使其在合适的范围内。
其有效办法是在晶闸管的阳极回路串联入电感。
如图所示:串联电感抑制回路（4）电压上升率dv/dt 的抑制加在晶闸管上的正向电压上升率dv/dt 也应有所限制,如果dv/dt 过大，由于晶闸管结电容的存在而产生较大的位移电流，该电流可以实际上起到触发电流的作用，使晶闸管正向阻断能力下降，严重时引起晶闸管误导通。
为抑制dv/dt 的作用，可以在晶闸管两端并联R-C 阻容吸收回路。
如图所示：3.3主电路计算3.3.1晶闸管整流电路计算（1）整流变压器电压及容量的计算① 变压器二次侧相电压2U 的计算：B A U U d ξ/)2.1~1(2= 根据查表单相半控桥A=0.9，U 2=275-330V 取300V- 10-二次侧相电流2I 和一次侧相电流1I 的计算：73.0300/2202/1===U U K 11211==K KA K I I d 7/1== A I I d 1.52==② 变压器容量计算：121==m mVA I U S 15407220111=⨯=⋅= VA I U S 15301.5300222=⨯=⋅= VA S S S 15352/)(21=+=（2）整流元件的计算① 晶闸管额定电压：V 850U )3~2(U TM TN ==② 晶闸管的额定电流 d I K ⋅=)2~5.1(I T (A V) 73.0=K 计算得：A I AV T 5.71.573.02)(=⨯⨯=（3）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）使输出电流连续的临界电感量1Lmin 211/d I U K L *= 67.11=K计算得：A I I d d 51.0%10min == mH L 9821= （2）限制输出电流脉动的电感量2Ld I Si U K L ⋅=/*222 %10,8.22==Si K 计算得：mH L 16472=（3）电动机电感量LD 和变压器漏电感量T L310*2/pn Ud K L D D *=由所给负载参数：82m in,/750,1.5,220====p r n A I V U D D 10=D K 计算得：mH L D 72=D ah T T I U U K L 100/**2= V U K ah T 105,18.3-== 计算得：mH L T 35.9=（4）实际串入电抗器电感量mH L N L L L T D D 900)(11=⋅+-=mH L N L L L T D D 1565)(22=⋅+-=21D D L L ≤故选用mH 1565作为串入半波电抗器的电感值。
（4）过电压保护1.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。
参数计算：由于A V S ⋅=1535 V U A I em 300,102==V U ah 10~5=F U S I C em μ02.1/*622=≥ 电容C 耐压V U m 6365.1=≥V V u u d m 42430022=⨯==Ω=≥963.222emah I U S U R 6100.12-⨯⨯=c c c U f I π 2)4~3(R R I P ≥2.直流侧过电压保护措施：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。