文档介绍：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
Matlab仿真电路图及参数设置

电源及晶闸管参数设置
触发信号参数设置
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。
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。
参数计算
流过晶闸管的电流有效值为:

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。
波形分析
以下各波形图的波形次序为: 电源电压、触发信号、负载电流、负载电压、流过晶闸
管电流、晶闸管端电压(晶闸管T4)。
0o触发延迟角时波形
当α=00时,晶闸管起相当于电力二极管的作用,接上电源电压后晶闸管T1和T4立即导通直到电源电压过0时截止,T1和T4截止后T2和T3又马上导通,所以负载上的电压是连续的,半正弦波形。又由于晶闸管导通时电压降几乎可以忽略不计,所以加在未导通晶闸管上的电压应接近电源电压,故在负半周期晶闸管T4承受的电压接近电源电压。α=00时,功率按前述公式计算可得
P=Us=500W

30o触发延迟角时波形

当α=300时,晶闸管在α=300之前并未导通,此时负载几乎无电流流过,也无承受电压。在α=300之前由于晶闸管阻值较大,负载电阻阻值可以忽略不计,相当于T1和T3并联,T2和T4并联各自承受1/2电源电压,而当T2和T3导通时电压降主要集中在负载电阻,T1和T4相当于和负载电阻并联各自要承受电压接近电源电压。在T1和T4导通时,T2和T3的情况类似。所以晶闸管承受电压在导通延迟角之前和导通延迟角之后会有一个突变。α=300时,功率按前述公式计算可得
P=Us=
60o触发延迟角时波形

当α=600时,情况与α=300时类似。功率按前述公式计算可得
P=Us=
120o触发延迟角时波形

当α=1200时,情况与α=300时类似。功率按前述公式计算可得
P=Us=
180o触发延迟角时波形
当α=1800时,由于给晶闸管触发信号时电源电压已经过0,晶闸管上电压为0相晶闸管不能被导通,故负载电阻只流过一些很小的晶闸管漏电流,可忽略不计。这时整流电路输出功率最小,为0W。
30o触发延迟角改变负载阻值波形图
当α=300时,将负载阻值从20Ω变为1Ω。由图可知负载阻值变化除了改变输出电流和功率并不会造成其他变化。
第二部分

,。
PCB

下面对该电路的主要器件BTA24和DB3特性进行分析。BTA24是双向可控硅相当于
2个晶闸管反向并联,并共用一个门极,当门极输入正向触发信号时BTA24正向导通,当门极输入反向信号时BTA24反向导通,BTA24是交流调压的常用器件,其电压电流基本特性与普通晶闸管相似。由网上资料可知BTA24的主要参数:IT(RMS)=25A,VDRM/VRRM=600~
800V,IGT=35~50mA。
DB3是双向触发二极管。其伏安特性如下图所示。由下图可以看出双向触发二极管正、反都有转折电压且大小几乎一致。当端电压小于转折电压时内阻较大,流过电流较小当端电压大于转折电压时,二极管被导通,流过电流大大增大,由于DB3的这些特性常用来作为BTA24的门极控制电路。有网上资料可知DB3主要参数:VBO=28~36V(32V为典型值),IBO=100uA(最大值)。
该电路利用双向触发二极管触发双向可控硅从而实现调压目的的交流调压电路。当电路接通