单相桥式全控整流电路纯电阻负载
单相桥式全控整流电路纯电阻负载
1 引言1.1 电力电子简介电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。
整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电，这就是交流电的整流过程，整流电路主要由整流二极管组成。
经过整流电路之后的电压已经不是交流电压，而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压，习惯上称单向脉动性直流电压。
电源电路中的整流电路主要有半波整流电路、全波整流电路和桥式整流三种。
一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。
此前就已经有用于电力变换的电子技术，所以晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。
1.2 设计要求（单相桥式全控整流电路）设计条件：1.电源电压：交流100V/50Hz2.输出功率：500W3.触发角4.纯电阻负载2 单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)2.1 单项桥式全控整流电路带电阻性负载电路分析单项桥式全控整流电路带电阻性负载电路如图（1）：图（1）在单项桥式全控整流电路中,晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂,VT2和VT3组成另一对桥臂。
在U2正半周即a点电位高于b点电位，若4个晶闸管均不导通负载电流Id为零，Ud也为零，VT1、VT4串联承受电压U2，设VT1和VT4的漏电阻相等则各承受U2的一半。
若在触发角α处给VT1和VT4加触发脉冲VT1、VT4即导通电流从a端经VT1、R、VT4流回电源b端。
当U2为零时流经晶闸管的电流也降到零VT1和VT4关断。
在U2负半周仍在触发延迟角α处触发VT2和VT3，VT2和VT3的α=0处为ωt=π，VT2和VT3导通电流从电源的b端流出经VT3、R、VT2流回电源a端。
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。
单相全控桥式晶闸管整流电路设计(纯电阻负载)
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 设计方案单相电源输出触发电路保护电路整流主电路负载电路图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。
单相桥式全控整流电路纯电阻性负载课程设计.
1绪论电力电子技术又称为功率电子技术，他是用于电能变换和功率控制的电子技术。
电力电子技术是弱电控制强电的方法和手段，是当代高新技术发展的重要内容，也是支持电力系统技术革命发展的重要基础，并节能降耗、增产节约提高生产效能的重要技术手段。
微电子技术、计算机技术以及大功率电力电子技术的快速发展，极大地推动了电工技术、电气工程和电力系统的技术发展和进步。
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。
电力电子技术在电力系统中的应用中也有了长足的发展，电力电子装置与传统的机械式开关操作设备相比有动态响应快，控制方便，灵活的特点，能够显著地改善电力系统的特性，在提高系统稳定、降低运行风险、节约运行成本方面有很大潜力。
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。
在电能的生产和传输上，目前是以交流电为主。
电力网供给用户的是交流电，而在许多场合，例如电解、蓄电池的充电、直流电动机等，需要用直流电。
要得到直流电，除了直流发电机外，最普遍应用的是利用各种半导体元件产生直流电。
这个方法中，整流是最基础的一步。
整流，即利用具有单向导电特性的器件，把方向和大小交变的电流变换为直流电，整流的基础是整流电路。
2设计任务2.1设计目的1．加深理解《电力电子技术》课程的基本理论。
单相桥式整流电路纯电阻负载课程设计
1引言什么是电力电子技术？顾名思义，可以认为，所谓电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。
电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。
具体地说，电力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。
目前所用的电力电子器件均由半导体制成，故也称“电力半导体器件”。
电力电子技术所变换的“电力”功率可以大到数百兆瓦甚至吉瓦，也可以小到数瓦甚至毫瓦级。
本文以单相桥式全控整流电路电阻性负载为研究对象，介绍了单相桥式全控整流电路的工作原理，并对MATLAB／SIMULINK模块中电力电子仿真所需要的电力系统模块做了简要的说明，介绍了单相桥式全控整流电路的主要环节及工作原理，并且分析了触发角为30°的情况，在此基础上运用MATLAB软件分别对电路的仿真进行了设计，实现了对单相桥式全控整流电路的仿真，并对仿真结果进行分析。
2 单相桥式全控整流电路纯电阻负载2.1 理论设计2.1.1 电路分析与工作原理单相桥式全控整流电路带电阻负载电路如图（1）：图（1）1）闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3组成另一对桥臂。
2）在U2正半周（即a 点电位高于b 点电位）√若4个晶闸管均不导通，id=0,ud=0,VT1、VT4串联承受电压U2。
√在触发角α处给VT1和VT4加触发脉冲，VT1和VT4即导通，电流从电源a 端经VT1、R 、VT4流回电源b 端。
3）当U2过零时，流经晶闸管的电流也降到零，VT1和VT4关断。
4）在U2负半周，仍在触发角α处触发VT2和VT3，VT2和VT3导通，电流从电源b 端流出，经VT3、R 、VT2流回电源a 端。
5）到U2过零时，电流又降为零，VT2和VT3关断。
单相全控桥式带电阻负载时的电路及波形如图（2）所示：图（2）2.1.2 参数计算1）晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为和 。
2）整流电压平均值为：b)c)d)uVT222U 22U ⎰+=+==παααπωωπ2cos 19.02cos 122)(d sin 21222U U t t U U dα=0时，Ud= Ud0=0.9U2。
单相桥式全控整流电路设计纯电阻负载.doc
单相桥式全控整流电路的设计 一、1. 设计方案及原理1.1 原理方框图1.2 主电路的设计电阻负载主电路主电路原理图如下：Rid1.3主电路原理说明1.3.1电阻负载主电路原理（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。
假如4个晶闸管的漏电阻相等，则Ut1.4= Ut2.3=1/2u2。
（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区间，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。
1.4整流电路参数的计算电阻负载的参数计算如下：（1）整流输出电压的平均值可按下式计算U d=0.45U2（1+cos错误!未找到引用源。
）（1-1）当α=0时，U取得最大值，即d U= 0.9 2U，取2U=100V则U d =90V，dα=180o 时，d U =0。
α角的移相范围为180o 。
（2） 负载电流平均值为I d =U d /R=0.45U 2（1+cos 错误!未找到引用源。
）/R(1-2)(3)负载电流有效值，即变压器二次侧绕组电流的有效值为 I2=U2/R )sin 21(παπαπ-+ (1-3) (4)流过晶闸管电流有效值为 IVT= I2/2 （1-4）二、元器件的选择晶闸管的选取晶闸管的主要参数如下：①额定电压U TN通常取DRM U 和RRM U 中较小的，再取靠近标准的电压等级作为晶闸管型的额定电压。
单相桥式全控整流电路电阻性负载
摘要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。
但是晶闸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由于电力电子技术是将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域，利用半导体电力开关器件组成各种电力变换电路实现电能和变换和控制，而构成的一门完整的学科。
故其学习方法与电子技术和控制技术有很多相似之处，因此要学好这门课就必须做好实验和课程设计，因而我们进行了此次课程设计。
又因为整流电路应用非常广泛，而锯齿波移相触发三相晶闸管全控整流电路又有利于夯实基础，故我们单结晶体管触发的单相晶闸管全控整流电路这一课题作为这一课程的课程设计的课题。
关键词：单相桥式全控整流阻性负载一．电路图设计1.主电路图及其工作波形单相全控桥式整流电路电阻性负载及其波形如上图。
工作原理：单相桥式全控整流电路如图所示。
晶闸管V1和V4组成一对桥臂，V2和V3组成另一对桥臂。
当变压器二次电压U2为正半周时（a端为正，b端为负），相当于控制角a的瞬间给V1和V4以触发脉冲，V1和V4即导通，这时电流从先经过VT1dR VT4流回到电源。
这期间VT2和VT3均承受反压而截止。
当电源电压过零时，电流也降到零，VT1和VT4即关断。
在电源电压的负半周期，仍在控制角为a处触发晶闸管VT2和VT3，则VT2和VT3导通。
电流从电源b端经VT3dR VT2流回电源a端。
到一周期结束时电压过零，电流亦降至零，VT2和VT3关断。
单相全控桥式晶闸管整流电路(纯电阻负载)
在电源电压负半周，仍在触发延迟角α处触发T2和T3，T2和T3导通，电流从电源流入T2最后由T3流出，流回电源。当电源电压过零时，电流又降为0，T2和T3关断。此后又是T1和T4导通，如此循环工作下去。
由于在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，故该电路称为全波整流。
3.参数计算
流过晶闸管的电流有效值为：
电力电子综合课程设计报告
班级：自动化A班
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学号：**********
第一部分
1.Matlab仿真电路图及参数设置
1.1仿真电路图
1.2系统参数设置
电源及晶闸管参数设置
触发信号参数设置
2.原理分析
单相桥式全控整流电路是单相整流电路中应用较多的。在单相桥式全控整流电路中，晶闸管T1和T4组成一对桥臂，T2和T3组成另外一对桥臂。在电源电压正半周，若4个晶闸管均没有被触发，则负载电流为0，负载电压也为0，T1和T4各承受一半电源电压。若在触发角α处给T1和T4加触发脉冲，T1和T4导通，电流从电源流入T1最后由T4流出，流回电源。当电源电压过零时，流经晶闸管的电流也降到0，T1和T4关断。
输出直流电流有效值 为：
由于本次仿真设计要求电源电压为100V/50Hz，最大输出功率为500W。又当触发延迟角为0度时，晶闸管导通时间最长，流过负载电流有效值最大，所以应使导通延迟角为0度时输出功率为500W。令上式α为00，Us为100V， 为 /25rad/s可得RL等于20 。
单相全控整流电路带电阻负载.
单相全控整流电路带电阻负载1•电路及工作原理在电源电压的正版周， U 2 0，这时晶闸管 VT1和VT4加正向电压，如果所加的控制 信号的相位为，电流的流通方向如图 1.1中的粉线所示。
在电源的负半周，电流的流通方向如图1.2粉线所示。
2•波形分析进行波形分析时，忽略可控硅的开通时间和导通压降，即当晶闸管加正向电压时， 如给晶闸管的控制极（或称门极）加正向触发信号（正向门极电压和电流） ，晶闸管瞬间导通， 而且导通后的晶闸管电压为零。
这样可以画出工作电压和电流的波形。
_r …匚z▲ gAO z\>图丄1单相桥式全控整流带电阻负菽时的电路及工作廉理（全控〉图L 2单相桥式全控整面5电除负 U 的电路肛作克理（全控）波形分祈图丄3单相桥式全控整潇滞电阻负载时的申踣及波形(!!『图1 4单相桥式全控整流带电阻负载时的电踣及液形(u d. i d)图1.3和图1.4为负载两端电压和电流的波形图。
图1.5和图1.6为晶闸管VT和VT4的电压和电流的波形图。
图 1.7和图1.8为整流变压器副边电流的波形图。
波形分析E “单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形(u V n,4)图16单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形(u vn. 4)波形分析图丄"单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形（右〉图L8单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形（）3.基本概念① 控制角a ――从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度。
② 导通角B ――晶闸管在一个周期中处于通态的电角度。
③ 移相一一改变a 的大小，即改变触发脉冲出现的时刻。
④ 移相范围一一输出电压平均值大于 0所对应的a 变化范围。
⑤ 换流（换相）一一电流从一对桥臂转换到另外一对桥臂。
⑥ 相控变流装置一一通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相 位控制方式，这样的变流装置简称相控变流装置。
4•基本数量关系d)d u波形分析① 整流输出电压平均值 u d Ud由上式可知，a 角的移相范围为 00〜1800。
单项桥式全控整流电路纯电阻
单项桥式全控整流电路（纯电阻）系、部：学生姓名：指导教师：职称专业：班级：完成时间：第一章绪论电子技术是根据电子学的原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
信息电子技术包括 Analog (模拟) 电子技术和 Digital (数字) 电子技术。
电子技术是对电子信号进行处理的技术，处理的方式主要有：信号的发生、放大、滤波、转换。
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。
电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整电子产品流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。
八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。
大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。
当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频调速因节能效果显著而迅速发展。
变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。
在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。
类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。
单相桥式全控整流电路(电阻性负载)
单相桥式全控整流电路(电阻性负载)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：1.单相桥式全控整流电路（电阻性负载）1.1单相桥式全控整流电路电路结构（电阻性负载）单相桥式全控整流电路用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。
单相桥式全控整流电路（电阻性负载）电路图如图1所示：图1 单相桥式全控整流电路（电阻性负载）1.2单相桥式全控整流电路工作原理（电阻性负载）1）在u2正半波的（0~α）区间：晶闸管VT1、VT4承受正压，但无触发脉冲。
四个晶闸管都不通。
假设四个晶闸管的漏电阻相等，则uT1.4= uT2.3=1/2 u2。
2）在u2正半波的ωt=α时刻：触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，负载上有电压（ud=u2）和电流输出，两者波形相位相同且uT1.4=0。
此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态，则uT2.3=1/2 u2。
晶闸管VT1、VT4一直导通到ωt=π为止，此时因电源电压过零，晶闸管阳极电流下降为零而关断。
3）在u2负半波的（π~π+α）区间：晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。
此时，uT2.3=uT1.4= 1/2 u2。
4）在u2负半波的ωt=π+α时刻：触发晶闸管VT2、VT3，元件导通，电流沿b→VT3→R→VT2→a→Tr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。
此时电源电压反向加到晶闸管VT1、VT4上，使其承受反压而处于关断状态。
晶闸管VT2、VT3一直要导通到ωt=2π为止，此时电源电压再次过零，晶闸管阳极电流也下降为零而关断。
晶闸管VT1、VT4和VT2、VT3在对应时刻不断周期性交替导通、关断。
单相全控桥式晶闸管整流电路的设计(纯电阻负载)
1 绪论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。
这就使得晶闸管的应用受到了很大的局限。
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。
全控型器件的特点是，通过对门极（基极、栅极）的控制既可使其开通又可使其关断。
在80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）为表的复合型器件异军突起。
它是MOSFET和BJT的复合，综合了两者的优点。
与此相对，MOS控制晶闸管（MCT）和集成门极换流晶闸管（IGCT）复合了MOSFET和GTO。
电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。
它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。
它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。
电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。
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。
能够理论联系实际，在培养自动化专业人才中占有重要地位。
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。
单相桥式全控整流电路电阻负载
单相桥式全控整流电路电阻负载单相桥式全控整流电路电阻负载单相桥式全控整流电路是一种常用的电力电子器件，广泛应用于各种电力控制系统中。
在实际的应用中，我们常常需要对电阻负载进行控制，以实现对电能的有效利用。
在我们日常生活中，电力的使用无处不在。
但是电力的输送和利用过程中，常常会产生各种电力波动和电能浪费。
为了解决这些问题，人们提出了电力控制的概念，并发展出了各种电力控制技术。
单相桥式全控整流电路就是其中的一种。
电阻负载是指电路中通过电阻器所消耗的电能。
在单相桥式全控整流电路中，我们可以通过改变电路中电阻负载的数值来控制电流的大小，从而达到对电力的控制效果。
这种控制方式非常灵活，可以满足不同场合对电力输出的要求。
在实际应用中，我们通常需要根据具体的场合需求来选择电阻负载的数值。
当我们需要输出较大的电力时，可以选择较小的电阻负载，以增加电流的大小。
相反，当我们需要输出较小的电力时，可以选择较大的电阻负载，以减小电流的大小。
通过这种方式，我们可以灵活地控制电力的输出，以满足不同场合对电力的需求。
除了控制电阻负载的数值，我们还可以通过控制单相桥式全控整流电路中的触发角来实现对电力的控制。
触发角是指晶闸管开始导通的时刻相对于正弦波开始的时刻的延迟角度。
通过改变触发角的数值，可以控制晶闸管的导通时间，从而控制电流的大小。
这种控制方式可以更精细地控制电流，提高电力的利用效率。
综上所述，单相桥式全控整流电路在电力控制领域具有广泛的应用前景。
通过控制电阻负载的数值和触发角的变化，我们可以灵活地控制电力的输出，提高电力的利用效率。
在实际应用中，我们应根据具体的需求选择合适的控制方式，以实现对电力的有效控制。
单相桥式全控整流电路电阻负载
单相桥式全控整流电路电阻负载单相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子设备，广泛应用于交流电到直流电的转换过程中。
它主要由四个可控硅器件组成，能够根据输入电压和电流的不同波形来实现对输出电压和电流的调节。
在单相桥式全控整流电路中，电阻负载作为一个重要的组成部分，起着限流和稳定输出的作用。
通过调节电阻负载的大小，可以控制整流电路输出电流的大小和稳定性。
了解电阻负载的特性和应用对于正常运行和优化整流电路至关重要。
我们来探讨电阻负载在单相桥式全控整流电路中的基本原理。
在整流电路的输出端，电阻负载通过将电流从正半周到负半周的流动方向进行切换，实现对输出电压的控制。
电阻负载的大小和功率吸收能力会直接影响到整流电路的运行特性。
在设计和应用中需要考虑电阻负载的阻值范围和功率耗散能力。
我们来讨论电阻负载的特性和参数。
电阻负载的主要特性包括阻值、功率吸收能力、温度系数和工作范围等。
阻值决定了整流电路输出电流的大小，功率吸收能力则影响了整流电路的稳定性和效率。
温度系数会影响电阻负载的稳定性和可靠性。
在实际应用中，还需要考虑电阻负载的工作范围，以满足不同负载条件下的需求。
基于上述原理和特性，我们可以总结电阻负载在单相桥式全控整流电路中的应用。
在电力系统中，电阻负载可以用于电能质量改善，如降低谐波和压降等。
电阻负载可以用于电动车充电桩和直流电源等领域，实现电能的转换和储存。
电阻负载还可以用于光伏发电系统和风电系统等新能源领域中，实现电能的平衡和调节。
我对这个主题的观点和理解是，电阻负载作为单相桥式全控整流电路中的重要组成部分，发挥着至关重要的作用。
通过合理选择电阻负载的参数和应用场景，可以实现整流电路的优化运行和更高效的能量转换。
对电阻负载的深入理解有助于我们在实际应用中避免电阻负载可能存在的问题，并进一步改进和创新整流电路的设计。
总结回顾：单相桥式全控整流电路电阻负载在电力电子领域中具有重要的地位和作用。
通过分析电阻负载的原理、特性和应用，我们可以更好地了解和运用它。
单相桥式全控整流电路(纯电阻_阻感_续流二极管_反电动势)
电力电子技术实验报告实验名称：单相桥式全控整流电路的仿真与分析班级：自动化091组别： 08 成员：金华职业技术学院信息工程学院年月日一. 单相桥式全控整流电路(电阻性负载) .............................................. 错误！未定义书签。
1. 电路的结构与工作原理 (1)2. 单相桥式全波整流电路建模 (2)3. 仿真结果与分析 (4)4. 小结 (6)二. 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) ............................................. 错误！未定义书签。
1. 电路的结构与工作原理................................................................. 错误！未定义书签。
2. 建模................................................................................................. 错误！未定义书签。
3. 仿真结果与分析............................................................................. 错误！未定义书签。
4. 小结................................................................................................. 错误！未定义书签。
三. 单相桥式全控整流电路（反电势负载）......................................... 错误！未定义书签。
1. 电路的结构与工作原理................................................................. 错误！未定义书签。
单相桥式全控整流电路电阻负载
单相桥式全控整流电路电阻负载1. 简介单相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子器件，用于将交流电转换为直流电。
它由四个可控硅元件组成，通过适当的触发脉冲控制，实现对交流电的整流和调节。
本文将详细介绍单相桥式全控整流电路在电阻负载下的工作原理、特点和应用。
2. 工作原理单相桥式全控整流电路由四个可控硅元件组成，分别为两个正向可控硅（SCR）和两个反向可控硅。
其拓扑结构如下图所示：+---->----+| |+------+ +------+| | | || SCR1 +---+---+---+ SCR2 || | | | | |+------+---+---+---+------+D1 D2 D3 D4当输入交流电源施加到该电路时，通过适当的触发脉冲，可以实现对正向可控硅和反向可控硅的导通和关断。
在正半周周期内，当SCR1导通时，D1反向偏置，SCR2关断，电流从SCR1、负载和D2依次流过。
在负半周周期内，当SCR2导通时，D4反向偏置，SCR1关断，电流从SCR2、负载和D3依次流过。
通过适当的触发角控制SCR1和SCR2的导通时间，可以实现对输出直流电压的调节。
3. 特点3.1 全控整流单相桥式全控整流电路能够实现对输入交流电的全波整流，并且可以通过调节触发角来控制输出直流电压的大小。
这种全控整流方式使得输出具有较好的稳定性和可调性。
3.2 高效率由于可控硅元件具有较低的导通压降和较高的导通效率，在单相桥式全控整流电路中使用可控硅元件进行整流可以提高系统的能量转换效率。
3.3 适应性强单相桥式全控整流电路适用于各种负载类型，包括阻性负载、感性负载和容性负载等。
无论是纯阻性负载还是复杂的非线性负载，该电路都能够正常工作并提供稳定的输出。
3.4 可靠性高可控硅元件具有较高的耐压能力和较低的温升，因此单相桥式全控整流电路具有较好的可靠性和稳定性。
同时，可控硅元件寿命长，能够满足长时间工作的要求。
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电力电子简介
电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。
电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。
整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电，这就是交流电的整流过程，整流电路主要由整流二极管组成。
经过整流电路之后的电压已经不是交流电压，而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压，习惯上称单向脉动性直流电压。
电源电路中的整流电路主要有半波整流电路、全波整流电路和桥式整流三种。
一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。
此前就已经有用于电力变换的电子技术，所以晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。
设计要求（单相桥式全控整流电路）
设计条件：1.电源电压：交流100V/50Hz
2.输出功率：500W
α
3.触发角
60
=
4.纯电阻负载
2 单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)
单项桥式全控整流电路带电阻性负载电路分析
单项桥式全控整流电路带电阻性负载电路如图（1）：
图（1）
在单项桥式全控整流电路中,晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂,VT2和VT3组成另一对桥臂。
在U2正半周即a点电位高于b点电位，若4个晶闸管均不导通负载电流I d为零，U d也为零，VT1、VT4串联承受电压U2，设VT1和VT4的漏电阻相等则各承受U2的一半。
若在触发角α处给VT1和VT4加触发脉冲VT1、VT4即导通电流从a端经VT1、R、VT4流回电源b端。
当U2为零时流经晶闸管的电流也降到零VT1和VT4关断。
在U2负半周仍在触发延迟角α处触发VT2和VT3，VT2和VT3的α=0处为ωt=π，VT2和VT3导通电流从电源的b端流出经VT3、R、VT2流回电源a端。
到U2过零时电流又降为零VT2和VT3关断。
此后又是VT1和VT4导通如此循环的工作下整流电压ud和晶闸管VT1和VT4两端的电压波形如下图（2）所示晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为2U2/2和2U2。
图（2）
工作原理
当0~ωt 1时，U 2在正半周期，a 点电位高于b 点电位,VT1承受正向电压为U 2/2, VT 2承受U 2/2的反向电压,VT 3和VT 4反向串联后与U 2连接,VT 3承受U 2/2的正向电压,VT 4承受U 2/2的反向电压。
虽然VT 1和VT 3受正向电压，但是尚未触发，导通负载没有电流通过，所以U d =0,i d =0。
当ωt 1 ~π时，同时触发VT 1和VT 3,由于VT 1和VT 3受正向电压而导通,电路中有电流经过形成回路。
在这段区间里U d =U 2,i d =i VT1=i VT3=U d /R 。
由于VT 1和VT 3导通忽略管压降U VT1=U VT2=0,而承受的电压为U VT2=U VT4=U 2。
当π~ωt2时， U 2进入了负半周期,b 点电位高于a 点电位,VT 1和VT 3由于受反向电压而关断,这时VT 1、VT 4都不导通,各晶闸管承受U 2/2的电压,但VT 1和VT 3承受反向电压,VT 2和VT 4承受正向电压,负载没有电流通过U d =0,i d =i 2=0。
当ωt 2 ~π时,U 2电压为负VT 2和VT 4受正向电压,触发VT 2和VT 4导通有电流经过形成回路，在这段区间里U d =U 2,i d =i VT2=i VT4=i 2=U d /R 。
由于VT 2和VT 4导通,VT 2和VT 4承受U 2的负半周期电压,至此一个周期工作完毕。
参数计算
整流电压平均值为： ⎰+=+==παααπωωπ2cos 19.02cos 122)(d sin 21
222U U t t U U d
α=0时，U d = U d0= 。
α=180
时，U d =0。
可见，α角的移相范围为180。
向负载输出的平均电流值为：
2cos 19.02cos 1222
2ααπ+=+==R U R U R U I d d
流过晶闸管的电流平均值只有输出直流平均值的一半（因为一个周期内每个晶闸管只有半个周期导通），即：
2cos 145.0212
α+==R U I I d dT
3 晶闸管选型
该电路为纯电阻负载：
U 2=100V ，α=60°时，由U d =，得Ud=,又因为P=500W ，
得I d =，R=U d /I d ,得R=Ω 晶闸管承受的最大反向电压为2U 2=，晶闸管额定电压为：
U N =（2~3）×=283~424V
向负载输出的直流电流平均值为：I d =，则流过晶闸管的电流有效值
为:I VT =παπαπωωππα-+=⎰2sin 212)(d )sin 2(21
222R U t t R U =
晶闸管额定电流为：I N =（~2）×÷=~
延迟时间为：t 1=αT ÷360°=60×÷360=
t 2=(α+180°)T ÷360°=(60+180)×÷360=
二次侧电流为：I 2=I d =
变压器变比为：K=U 2/U d =100÷=
4 仿真实验
利用MATLAB 仿真软件对单项桥式全控整流电路和控制电路进行建模并仿真。
单相桥式全控整流电路带电阻性负载MATLAB 建模
单项桥式全控整流电路带电阻性负载仿真电路图如图（3）所示：
图（3）
仿真与分析
下面图（4）是触发角α=60°时的波形变化，波形图顺序为U2，U VT,U d,I VT,I d 时的变化情况：
图（4）
5 触发电路
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。
晶闸管对触发电路的要求：
1.触发脉冲应有足够的幅度触发脉冲幅度太低，晶闸管因门极触发电压幅度不够而不能触发导通，触发电压大小应根据晶闸管门极参数确定，1000A以下晶闸管，门极正向峰极电压在6~16V之间，门极不触发电压小于等于4V。
2.触发脉冲应有足够的宽度触发脉冲应保证阳极电流Ia上升到大于擎住电流I l时才消失，否则晶闸管不能导通，一般晶闸管要求脉冲宽度T＞18°，全控桥脉冲宽度为60°∠T∠120°。
电感性负载一般要求宽脉冲触发。
3.触发脉冲应有足够的陡度
所谓陡度是指脉冲前沿的上升率，可以减小晶闸管的起始导通时间，对于晶
闸管的多串、多并电路的电路，足够的上升率可以使晶闸管可靠地导通。
4.触发脉冲应有足够的移相范围
为保证输出电压在要求的电压范围内连续可调，触发脉冲的移相范围应足够大，防止输出电压升不上去或降不下来的情况发生。
5.触发电路应能输出双窄脉冲或宽脉冲（三相全控桥晶闸管）
6.触发电路应有αmin，βmin限制（反并联可逆电路）
7.触发电路应能输出强触发脉冲
对于大功率变流设备的晶闸管多串，多并电路，为使晶闸管同时导通，触发电路应能实现强触发，脉冲前沿陡度应大于1A/us。
6 心得体会
通过做这次的课程设计明白了许多电力电子方面的知识，加深了对整流电路的了解，同时也了解了以前从未接触的MATLAB软件的使用。
对于一个电路的设计，首先得了解其基本的工作原理与工作方式，还有它的应用以及各个元件的参数，了解电路的工作特性，然后再结合一些算数方面的知识算出与设计有关的数据及要求，这个过程看似简单，但在做的过程中就会发现有很多问题是我们不会的，因为它不单是要求你单纯地完成一个题目，而是要求你对所学的知识都要弄懂，并且能将其贯穿起来，是综合性比较强的。
我想对于这次的课程设计遇到的最大问题就是关于MATLAB软件的使用，但通过看书慢慢理解也克服了这个困难。
这次课程设计对我来说挺有趣，收获也挺大的。
7 参考文献
[1].王兆安.电力电子技术.机械工业出版社.2009
[2].洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真.机械工业出版社.2006。