单相晶闸管整流电路.
晶闸管相控整流电路
电源故障
输入电源缺相、电压过高或过 低，影响整流电路的正常运行
。
பைடு நூலகம்
故障诊断方法与步骤
外观检查
观察整流电路的外观，检查是否有明显的烧 毁、断裂等故障现象。
电阻测量
使用万用表测量整流电路中各元件的电阻值， 判断是否正常。
电压测量
测量整流电路的输入和输出电压，判断是否 在正常范围内。
的电压和电流。
电路优化方法
降低损耗 选择低阻抗的元件，以减小电路的导通电阻和漏电流。 采用合理的散热设计，确保元件温度不超过额定范围。
电路优化方法
提高效率
1
2
优化电路布局，减小线路损耗。
3
选择适当的触发延迟角，以平衡输出电压和电流， 提高转换效率。
电路优化方法
01
增强稳定性
02
加入适当的反馈控制，如电压反馈或电流反馈，以提高电 路的稳定性。
稳定性
确保电路在各种工况下都能稳定运行 。
设计原则与步骤
• 可靠性：选用可靠的元件，确保电路的长 期稳定运行。
设计原则与步骤
1. 明确设计要求
确定输出电压、电流的规格以及电路 的效率要求。
2. 选择合适的元件
根据设计要求选择合适的晶闸管、二 极管、电容、电感等元件。
设计原则与步骤
3. 设计主电路
03
优化元件参数匹配，减小参数失配对电路稳定性的影响。
06
晶闸管相控整流电路的 故障诊断与维护
常见故障类型与原因
晶闸管损坏
由于电流过大、电压过高或散 热不良等原因，导致晶闸管烧
毁或击穿。
触发电路故障
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。
单相半波晶闸管整流电路设计
单相半波晶闸管整流电路设计单相半波晶闸管整流电路是一种常见的电力电子装置，用于将交流电转换为直流电。
在本文中，我将深入探讨单相半波晶闸管整流电路的设计和工作原理，并分享一些关于该主题的观点和理解。
1. 介绍单相半波晶闸管整流电路是一种简单且经济高效的电力转换装置。
它由一个晶闸管、一个负载电阻和一个输入变压器组成。
晶闸管作为开关元件，在特定的触发信号下打开和关闭，从而实现将交流电转换为直流电的功能。
2. 设计要点在设计单相半波晶闸管整流电路时，需要考虑以下几个要点：2.1 输入变压器输入变压器主要用于将高电压的交流电降压为适合电路工作的电压。
变压器的参数选择要根据负载要求和输入电源的特性进行合理的匹配，以确保电路的稳定性和效率。
2.2 晶闸管选择选择适合的晶闸管是设计单相半波晶闸管整流电路的关键。
晶闸管的主要参数包括最大正向电流、最大反向电压和触发电流等。
根据实际需求，选择具有适当安全裕度的晶闸管。
2.3 触发电路触发电路用于控制晶闸管的导通和关断。
其中，触发电路的设计应考虑触发脉冲的宽度、幅度和频率等参数。
触发电路还应具备过电流和过温保护功能，以保证整流电路的稳定性和安全性。
3. 工作原理在单相半波晶闸管整流电路中，当输入电压为正弦波时，晶闸管在触发脉冲的作用下打开，使电流从正向流过负载电阻，从而将正半个周期的交流电转换为直流电。
当输入电压为负值时，晶闸管会自动关闭，以避免反向流动。
4. 优缺点单相半波晶闸管整流电路具有以下优点：4.1 简单和经济相较于其他整流电路，单相半波晶闸管整流电路的设计简单且成本较低，适用于一些简单的应用场景。
4.2 管脚少相对于全波整流电路，单相半波晶闸管整流电路只需要一个晶闸管，因此连接的管脚较少，便于布局和调试。
然而，单相半波晶闸管整流电路也存在一些缺点：4.3 效率较低由于只有正半个周期的交流电被转换成直流电，因此整流效率相对较低。
4.4 输出纹波较大由于输入电压的间断性，单相半波晶闸管整流电路的输出纹波较大，需要进一步进行滤波才能得到稳定的直流电。
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
********
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 。
单结晶体管触发的单相晶闸管全控整流电路..
电力电子技术课程设计说明书单结晶体管触发的单相晶闸管全控整流电路系、部：电气与信息工程系专业：电气自动化班级：电气****班学生姓名：*********同组同学：*** *** ****指导教师：**** 职称*********** 学号：****************完成时间：-*******************摘要随着社会的发展，在日常生产生活中我们用到直流电源的地方也越来越广泛。
而能够将交流电能转换为直流电能的整流电路的主要电力电子器件是半控型的晶闸管，与其对应的主要变换电路是相控整流电路。
相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定，是目前获得直流电能的主要方法，得到了广泛的应用，当然我们本次的任务就是关于这方面的设计——单结晶体管触发的单相晶闸管全控整流电路。
关键词：直流电源；整流电路；单结晶体；晶闸管；同步触发；全控整流电路AbstractWith the development of society, the daily production and life in DC where we use more and more widely. The ability to convert DC to AC power rectifier circuit of the major power electronic devices are semi-Controlled Thyristor, the main change with the corresponding circuit is phase-controlled rectifier circuit. Phase-controlled rectifier circuit is simple, easy to control, stable performance, is currently the main methods to obtain direct current energy, has been widely used, of course, our task is to this design in this regard - Single junction transistor triggered single-phase crystal Full control of thyristor rectifier circuit.With the development of society, the daily production and life in DC where we use more and more widely. The ability to convert DC to AC power rectifier circuit of the major power electronic devices are semi-Controlled Thyristor, the main change with the corresponding circuit is phase-controlled rectifier circuit. Phase-controlled rectifier circuit is simple, easy to control, stable performance, is currently the main methods to obtain direct current energy, has been widely used, of course, our task is to this design in this regard - Single junction transistor triggered single-phase crystal Full control of thyristor rectifier circuit.Key words: DC power supply; rectifier circuit; single crystals; thyristor; synchronous trigger; full-controlled rectifier目录前言 (6)第一章设计任务书 (6)1.1设计课题 (6)1.2设计目的 (6)1.3设计要求 (7)1.4参数确定及元件选取 (7)1.4.1有关参数的计算 (7)1.4.2元器件选取 (8)第二章设计方案的选取 (8)2.1设计方案的选取 (9)第三章单相晶闸管全控整流电路 (9)3.1晶闸管（Thyristor） (9)3.1.1晶闸管的工作原理 (10)3.1.2晶闸管的特性与主要参数 (12)3.1.2.1晶闸管的伏安特性 (12)3.1.2.2晶闸管的主要参数 (12)3.1.2.3晶闸管型号及其含义 (13)3.1.2.4晶闸管的开关特性 (13)3.2 单相桥式相控整流电路 (14)3.2.1 电阻性负载 (15)3.2.2电感性负载 (16)第四章单结晶体管触发电路系统电路 (19)4.1单结晶体管（简称UJT） (19)4.1.1单结晶体管的工作特性 (20)4.1.2单结晶体管工作原理 (21)4.1.3单结晶体管的特点 (22)4.2单结晶体管触发电路 (22)4.2.1振荡电路 (22)4.2.2．电路振荡过程分析 (22)4.2.3振荡周期与脉冲宽度的计算 (23)4.2.4单结管同步触发电路 (25)第五章总电路图 (25)5.1总电路图及工作原理 (25)5.2有关工作说明 (27)第六章晶闸管的保护 (28)6.1晶闸管的保护 (28)6.1.1过流保护措施 (28)6.1.2过压保护 (28)心得体会 (29)鸣谢 (30)参考文献 (30)前言电力电子器件是构成电力电子设备的基本元件，是电力电子技术的基础，其原理、特性和应用方法及典型电路决定着电力电子电路及应用系统的性能、价格和可靠性。
晶闸管单相桥式全控整流电路仿真实验原理
晶闸管单相桥式全控整流电路仿真实验原理下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!晶闸管单相桥式全控整流电路的仿真实验原理解析晶闸管单相桥式全控整流电路是电力电子技术中常见的一种电路结构，广泛应用于工业电源、电机调速等领域。
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。
单相半控桥式晶闸管整流电路
目录
目录 ............................................................................................................................... 1 1 设计目的 ....................................................................................................................1 2 设计任务 ....................................................................................................................1 3 主要技术参数 ............................................................................................................1
6 电路参数计算及元器件选择 ......................................6 6.1 电路参数计算 ............................................6 6.2 元器件选择 ..............................................7 6.2.1 晶闸管的选取 ......................................7 6.2.2 变压器的选取 ......................................7 6.2.3 快速熔断器选取 ....................................8 6.2.4 过电压电路的元件选取 ..............................8
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。
单相晶闸管整流电路工作原理
单相晶闸管整流电路工作原理1. 引言说到电路，大家可能都会想起那些复杂的图纸和难懂的公式。
但今天我们要聊的是单相晶闸管整流电路，这个话题虽然看起来很高深，但其实并没有想象中那么复杂。
就像喝茶一样，越品越有味。
整流电路就像是电流的小厨师，把交流电变成直流电，让我们的电器都能吃上“正餐”。
2. 整流电路的基本概念2.1 什么是整流？整流其实就是把交流电转化为直流电。
交流电就像是波浪，一会儿向上，一会儿向下，而直流电就像是温暖的阳光，一直都是稳定的。
我们生活中很多电器，比如手机、电脑，都需要直流电才能正常工作。
2.2 单相晶闸管的角色单相晶闸管，这名字听起来就像个高大上的角色，其实它就是电流的“门卫”。
它能根据控制信号的不同，开关电流的通道。
简单来说，它就像个调皮的孩子，什么时候要来，什么时候又不想来了，完全听控制信号的指挥。
3. 单相晶闸管整流电路的工作原理3.1 工作过程那么，单相晶闸管整流电路到底是怎么工作的呢？首先，我们得有一个交流电源，就像家里的电插座一样。
接下来，把晶闸管连接上去，记得，晶闸管要被好好控制哦。
这时候，交流电开始流动，就像一条欢快的小河，而晶闸管就负责把这条河流引导到正确的方向。
当晶闸管接收到控制信号时，它就会打开，电流顺利通过，就像开门迎客，热情又洋溢。
不过，等到控制信号消失，晶闸管就会闭上大门，不再让电流通过，简单吧？通过这种开关的方式，电流的波形被“整流”成了直流电，真是太神奇了！3.2 整流后的电流整流后的电流虽然稳定，但它的形状可不是光滑如镜的直线，而是有点儿“锯齿状”的。
这就像是吃了个不太完美的蛋糕，虽说口味不错，但外观上还是稍微有点缺憾。
不过，这并不影响它的使用，经过一些滤波器的处理，最终我们能得到平稳的直流电，供给各种电器使用。
4. 结语说到这里，大家应该对单相晶闸管整流电路有了更深入的了解。
它不仅是电路中的一个重要角色，更是生活中不可或缺的小帮手。
就像是我们每个人，都在各自的岗位上默默付出，不求回报。
单相桥式全控整流电路实验报告
单相桥式全控整流电路实验报告一、实验目的1、熟悉单相桥式全控整流电路的工作原理。
2、掌握单相桥式全控整流电路在不同负载情况下的输出特性。
3、学会使用示波器等仪器观测电路中的电压、电流波形。
二、实验原理单相桥式全控整流电路由四个晶闸管组成，其电路图如下图所示：插入电路图在电源电压的正半周，晶闸管 VT1 和 VT4 承受正向电压，在触发脉冲的作用下导通，电流从电源的正端经 VT1、负载、VT4 流回电源的负端，负载上得到正电压；在电源电压的负半周，晶闸管 VT2 和VT3 承受正向电压，在触发脉冲的作用下导通，电流从电源的正端经VT2、负载、VT3 流回电源的负端，负载上得到负电压。
通过控制触发角α的大小，可以改变输出直流电压的平均值。
三、实验设备1、电力电子实验台2、示波器3、万用表4、电阻负载、电感负载四、实验内容及步骤（一）电阻负载实验1、按电路图连接好实验线路，将触发角α调至 0°。
2、合上电源，用示波器观测负载两端的电压波形和晶闸管两端的电压波形，记录输出直流电压 Ud 和交流输入电压 U2 的数值。
3、逐渐增大触发角α，分别测量α=30°、60°、90°、120°、150°时的 Ud 和 U2，并记录相应的电压波形。
（二）电感负载实验1、按电路图连接好实验线路，将触发角α调至 0°。
2、合上电源，用示波器观测负载两端的电压波形和晶闸管两端的电压波形，记录输出直流电压 Ud 和交流输入电压 U2 的数值。
3、逐渐增大触发角α，分别测量α=30°、60°、90°、120°、150°时的 Ud 和 U2，并记录相应的电压波形。
（三）反电动势负载实验1、按电路图连接好实验线路，将触发角α调至 0°。
2、合上电源，用示波器观测负载两端的电压波形和晶闸管两端的电压波形，记录输出直流电压 Ud 和交流输入电压 U2 的数值。
单相双向晶闸管控制整流电路
实验五单相双向晶闸管整流电路电阻性负载一、实验目的：1、了解电阻性负载的特性。
2、加深对双向可控硅整流电路工作原理的理解。
3、进一步了解示波器在电力电子技术中应用的技术特点。
二、实验主要仪器与设备：恒压电源一台，万用表一台，示波器一台，波形发生器一台，双向晶闸管1个0.6A/400V 双向晶闸管MAC97A6，二极管2个，电阻若干。
三、实验原理本实验原理，双向可控硅的工作原理1.可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成。
当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。
此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic2=β2ib2。
因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。
此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流 ic1=β1ib1=β1β2ib2。
这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。
由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。
由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化。
2,触发导通：在控制极G上加入正向电压时，因J3正偏，P2区的空穴时入N2区，N2区的电子进入P2区，形成触发电流IGT。
在可控硅的内部正反馈作用的基础上，加上IGT的作用，使可控硅提前导通，导致图3的伏安特性OA段左移，IGT越大，特性左移越快。
图6-1 双向晶闸管电路双向晶闸管电路如图6-1，G极电压为直流8V，输入Uin为50HZ正弦波峰峰12V，负载电阻RL为20欧姆。
四、实验数据（1）、输入不同波形的U和Ug，记录负载Rd输出的波形。
单相半控桥式晶闸管整流电路设计
前言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。
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，而单相半控桥式晶闸管整流电路又有利于夯实基础，故我们将单结晶体管触发的单相晶闸管半控整流电路这一课题作为这一课程的课程设计的课题。
摘要单向桥式半控整流电路实际上是由单相桥式全控电路简化而来的。
在单相桥式全控整流电路中，每一个导电回路中有两个晶闸管，即用两个晶闸管同时导通以控制导电的回路。
但实际上为了对每个导电回路进行控制，只需要一个晶闸管就行了，另一个晶闸管可以用二级管代替，从而得到单向半控桥式整流电路。
除了用二极管代替晶闸管以外，该电路在实际应用中需加设续流二极管RVD，以避免可能发生的失控现象。
实际运行中，若无续流二极管，则当 突然增大至180 或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使du成为正弦半波，即半周期du为正弦，另外半周期du为零，其平均值保持恒定，相当于单相半波不可控整流电路时的波形，称为失控。
有续流二极管RVD时，续流过程由RVD完成，在续流阶段晶闸管关断，这就避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。
单相双半波晶闸管整流电路设计(纯电阻负载)
1 单相双半波晶闸管整流电路供电方案的选择1.1 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。
1.2 单相双半波可控整流电路单相双半波可控整流电路又称单相全波可控整流电路。
此电路变压器是带中心抽头的，在u2正半周T1工作，变压器二次绕组上半部分流过电流。
u2负半周，VT2工作，变压器二次绕组下半部分流过反方向的电流。
单相全波可控整流电路的U d波形与单相全控桥的一样，交流输入端电流波形一样，变压器也不存在直流磁化的问题。
当接其他负载时，也有相同的结论。
因此，单相全波与单相全控桥从直流输入端或者从交流输入端看均是一致的。
适用于输出低压的场合作电流脉冲大（电阻性负载时）。
在比较两者的电路结构的优缺点以后决定选用单相全波可控整流电路作为主电路。
具体供电方案电源电压：交流100V/ 50Hz1.3 变压器相关参数的计算电源电压交流100/ 50Hz ，输出功率：500W，移相范围：0 -180°。
设R=1.25Ω, α=0°P=Ud²/R U d =25V变压器一、二次侧电流P=Id²R Id=20AU1/Ud=100/25 N1/N2=4/1 I1=I d/4=5 A变压器容量S=U1i1=100×5=0.5kVA变压器型号的选择N1:N2=4：1 S=0.5kVA2 单相双半波晶闸管整流电路主电路设计2.1 主电路原理框图及原理图系统原理方框图如图所示：该电路主要由四部分构成，分别为电源，过电保护电路，整流电路和触发电路构成。
晶闸管单相桥式可控整流电路
电路简图如下：
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。
在电路中,过电保护部分我们分别选择的快速熔断器做过流保护,而过压保护则采用RC电路。这部分的选择主要考虑到电路的简单性，所以才这样的保护电路部分。整流部分电路则是根据题目的要求，选择的我们学过的单相桥式整流电路。该电路的结构和工作原理是利用晶闸管的开关特性实现将交流变为直流的功能。触发电路是由设计题目而定的，题目要求了用单结晶体管直接触发电路。单结晶体管直接触发电路的移相范围变化较大，而且由于是直接触发电路它的结构比较简单。一方面是方便我们对设计电路中变压器型号的选择。
晶闸管单相桥式可控整流电路
说明书
摘要
本设计是以matlab编程软件下进行的，首先安装matlab软件，在根据设计任务说明说上要求的设计出单相桥式可控整流电路，用晶闸管的可控性能组成，设计具有高效，精度高等，而在这之前必须要学会使用MATLAB软件。电阻电感性负载单相桥式可控整流电路的各个波形要有一定的了解和熟悉.并且参考个资料进行设计。
图12触发角为60，L=0.001，R=100
图13触发角为60，L=0.01，R=10
图14触发角为60，L=0.001，R=10
5.5
图15触发角为90，L=0.01，R=100
图16触发角为90，L=0.001，R=100
图17触发角为90，L=0.01，R=10
图18触发角为90，L=0.001，R=10
实验一 单相晶闸管可控整流电路实验
（1）同步电压和触发角之间相位关系 接通实验线路地线，主电源电压选择 55V。注意通电源的顺序。将给定信号接线到触 发脉冲发生器的控制电压，用示波器观察同步电压和 VT1。将给定电压信号从“0”逐渐增 大，观察同步电压和 VT1 之间相位关系的变化，并继续增大给定电压信号直到相位 VT1 不 再继续变化。在表 1-1 记录同步电压和 VT1 之间相位 VT1 关系。
二、预习要求
计算表 1-2,1-3 中控制角分别为 30°，60°，90°，120°时 UR 的理论值。
三、实验项目
1. 研究触发脉冲发生器工作原理，包括测试同步电压和 VT1 之间相位关系和测试 VT1--VT6 之间相位关系。
2. 研究单相半波整流电路，负载分别为电阻负载、阻感负载、感应电动势负载。
八、思考题
1.当采用单相晶闸管半波整流电路，负载电机额定工作电压为 110V，给定的单相交流 电压值应该为多少？
2. 当采用单相晶闸管半波整流电路，晶闸管分别是 VT1 和 VT2（触发角相差 60 度）， 负载为纯电阻，定性画出整流输出电流。
u
单相 交流 电压
N
R
u
单相 交流 电压
N
UVT
UR
电阻
电
晶闸管电路 （1）将电阻值增至最大值，并用万用表测量阻值并记录，然后按照图 1-1 接线，负载 只接电阻，不接电感负载。 （2）闭合主电源开关，给定电压信号为“0”，再闭合主控开。 （3）逐渐增加给定电压，用万用表的直流电压档测量负载两端电压，观察不同控制角 对于电流（电阻两端电压除以电阻值）波形和负载电压的影响。并计算对应触发角的电压理 论值，结果记录在表 1-3 中。 （4）调节给定电压为“0”，断开电源，将负载电阻与平波电抗器串联，作为阻感负载。 重复以上步骤，结果记录在表 1-3 中。 （5）调节给定电压为“0”，断开电源，断开主电源，按图 1-2 中方式接入直流电机作 为反电动势负载。重复以上步骤，测试电枢电压和电枢电流。将测试结果记录在表 1-3 中。
单相桥式全控整流电路晶闸管的正向电压和反向电压
单相桥式全控整流电路晶闸管的正向电压和反向电压好啦，今天我们聊聊单相桥式全控整流电路中晶闸管的正向电压和反向电压。
先别急着走神，虽然听起来有点复杂，但实际上这些东西是有趣的！你知道，电流也不是什么神秘莫测的东西，它就像一条河流，电路就像河道，晶闸管呢，就是一个调控水流的阀门。
大家都知道电路里的电压就像水压一样，控制得好，电流就听话，控制不好，电路就可能会“打翻”或者说“爆炸”之类的。
所以，搞懂晶闸管的正向电压和反向电压，真的是一个至关重要的事。
晶闸管不是个普通的元器件，它可不是什么“开关”那么简单。
想象一下，你去水管维修店买了一个阀门，你把它装到管道里，它不是一直都开着，也不是一直都关着，而是要根据你给它的“信号”来决定打开或关闭。
晶闸管的作用就是这样，它可以根据施加在它上的控制信号，决定电流通不通。
那既然它有这个“开关”功能，显然它的正向电压和反向电压就显得尤为重要了。
先来说说正向电压，简单来说，就是晶闸管被正向电压“激活”的时候，它可以导电，电流可以通过它。
这个时候，电压的方向跟电流的流动方向是统一的。
你可以把它想象成，水龙头被拧开，水就可以流出来了。
可是，晶闸管要保证它工作得好，正向电压可得合适，否则一旦电压低了，电流就不容易通过，整个电路就像干涸的河床，电流“卡壳”了，什么都不干。
然后呢，反向电压就是个让人头疼的事情了。
嘿，你以为晶闸管总是听话吗？反向电压一来，它就“闭嘴”了。
这就像你对它发了个“反向命令”，让它不通电流。
反向电压就像是强行关上的水龙头，你再怎么用力想要水流出来都不行。
晶闸管在反向电压下有个非常“刚硬”的表现，就是它会像一个严格的警察一样，拒绝让电流通过。
甚至，如果反向电压太大，它可能还会被“烧坏”，就像水管暴力冲击导致水管破裂，整个电路就可能彻底“炸了”。
所以，这时候你要特别注意反向电压的范围，不能让它超过了晶闸管的耐受极限。
想象一下，如果你不管不顾地把电压加大，晶闸管就会像一个怒气冲冲的老板，啥都不干，啥也不管，整个电路就会因为它的“懒散”而失灵。
- 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)。
A P1
N1
A P G
N P N P N
G
P2 N2 K
K
示意图
(10-4)
A P G N N G
ig ß ß ig
A
T2 T1 ig ß
P K
P
N
K
等效为由二个 三极管组成
(10-5)
A ß ß ig T2 T1 ig K ig ß
1. UAK > 0 、UGK>0时 T1导通
形成正反馈
T2 导通
随UAK的加大，阳极电流逐渐增加。当
U = UDSM时，PN结N1P2反向极击穿， 晶闸管自动导通。正常工作时， UAK 应小于 UDSM 。
K 若在G和K间加正向电压：UGK越大，则UDSM越小。
UDSM：断态不重复峰值电压，又称正向 转折电压。
UGK足够大时，正向特性与二极管的正向特性类似。
(10-10)
维修电工—— 单相晶闸管整流电路
(10-1)
晶闸管（Thyristor）
别名：可控硅（SCR)（Silicon Controlled Rectifier） 是一种大功率半导体器件，出现于70年代。它 的出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领 域。
特点：体积小、重量轻、无噪声、寿命长、 容量大（正 向平均电流达千安、正向耐压达数千伏）。 应用领域：
额定 正向 平均 电流
反向击穿电压
I I
F
URSM
IH
UDRM
U U
正向转折 DSM 电压
(10-13)
URRM
3. ITAV：通态平均电流（额定电流）
环境温度为40 C时,在 电阻性负载、单相工频 o 正弦半波、导电角不小于170 的电路中，晶闸管 允许的最大通态平均电流。普通晶闸管的额定 电流的大小是工频正弦半波电流的平均值 。普 通晶闸管 ITAV 为1A---1000A。） ITAV含义 i ITAV t 2
。
I TAV
Im 1 I sin td ( t ) m 2 0
(10-14)
额定通态平均电流即正向平均电流。 通用系列为：
1、5、10、 20、30、50、100、200、300、400 500、600、800、1000A 等14种规格。
额定 正向 平均 电流
反向击穿电压
通态平均电压（UTAV）等级一般用 A ~ I字母表示： 由 0.4 ~ 1. 2V每 0.1V 为一级。
反向特性： 在阳极和阴极间加反向电压。 A
P1
N1
这时PN结P1N1、P2N2反向偏置， N1P2正向偏置，晶闸管截止。
随反向电压的增加，反向漏电流 G 稍有增加，当 U = URSM 时，反向 极击穿。正常工作时，反向电压 必须小于URSM。
P2
N2 K
URSM ：反向不重复峰值电压。
(10-11)
(10-17)
晶闸管电压、电流级别：
额定通态电流（ITAV）通用系列为
1、5、10、 20、30、50、100、200、300、400 500、600、800、1000A 等14种规格。
额定电压（UDRM）通用系列为： 1000V以下的每100V为一级，1000V到3000V的 每200V 为一级。
2.2 主要参数
1. UDRM：断态重复峰值电压
晶闸管耐压值。一般取 UDRM = 80% UDSM 。 普通晶闸管UDRM 为 100V---3000V
反向击穿电压
URSM
额定 正向 平均 电流
I I
F
IH
UDRM
U U
正向转折 DSM 电压
(10-12)
2. URRM：反向重复峰值电压 控制极断路时，可以重复作用在晶闸管上的反 向重复电压。一般取URRM = 80% URSM。普通晶 闸管URRM为100V--3000V）
I I
F
URSM
IH
UDRM
U U
正向转折 DSM 电压
(10-15)
URRM
4. UTAV ：通态平均电压 管压降。在规定的条件下，通过正弦半波平均 电流时，晶闸管阳、 阴两极间的电压平均值。 一般为1V左右。 5. IH：最小维持电流
在室温下，控制极开路、晶闸管被触发导通后， 维持导通状态所必须的最小电流。一般为几十 到一百多毫安。
T1 进一步导通 晶闸管迅速导通
G
ig = ib1
ic1 = ig = ib2
ic2 =ß ib2 = ig = ib1
2. 晶闸管导通后，去掉UGK
依靠正反馈，晶闸管仍维持导通状态。
(10-6)
3. 晶闸管截止的条件：
A ß ß ig T2 T1 ig K ig ß
(1) 晶闸管开始工作时 ，UAK加 反向电压，或不加触发信号 （即UGK = 0 ）。
(2) 晶闸管正向导通后，令其截止 的方法： • 加大回路电阻，使晶闸管中电 流小于某一值IH时，正反馈效 应不能维持。
G
IH：最小维持电流
• 减小UAK，使晶闸管中电流小 于某一值IH。
(10-7)
晶闸管的工作原理小结
（1）晶闸管具有单向导电性。 正向导通条件：A、K间加正向电 压，G、K间加触发信号。 （2）晶闸管一旦导通，控制极失去作用。 若使其关断，必须降低 UAK 或加 大回路电阻，把阳极电流减小到 维持电流以下。
(10-8)
§2 特性与参数
2.1 特性
额定正向 平均电流
反向击穿电压
导通后管压降约1V
IF
I
IG 3 > IG 2 > IG 1
IG 3 IG 2 IG1=0A
URSM URRM
IH
维持电流
U 正向
UDRM UDSM
正向转折电压
反向
U -- 阳极、阴极间的电压
I -- 阳极电流
(10-9)
正向特性： 在阳极和阴极间加正向电压。 A P1 N1 P2 N2 G 控制极开路时： PN结P1N1、P2N2正向偏 置，N1P2反向偏置，晶闸管截止。
6. UG、IG：控制极触发电压和电流
在室温下， 阳极电压为直流 6V 时，使晶闸管完 全导通所必须的最小控制极直流电压、电流 。一 般UG为 1~5V，IG 为几十到几百毫安。 (10-16)
晶闸管型号
K
通态平均电压（UTAV） 额定电压级别（UDRM） 额定通态平均电流 （ITAV） 晶闸管类型 P---普通晶闸管 K---快速晶闸管 S ---双向晶闸管 晶闸管
• 整流（交流 直流） • 变频（交流 交流）
• 逆变（直流 交流）
• 斩波（直流 直流）
(10-2)
此外还可作无触点开关等。
§1 工作原理
1 结构
四 层 半 导 体 P1 N1 P2
A（阳极）
三 个 PN 结 G（控制极）
N2
KG K 符号