文档介绍：课程设计任务书
学生姓名
学号
成绩
设计题目
单相半控桥式晶闸管整流电路的设计
设
计
内
容
1、电源电压:交流220V/50Hz
2、输出电压范围:20V-50V
3、最大输出电流:10A
4、电源效率不低于70%
设
计
要
求
1、具有过流保护功能,动作电流:12A
2、具有稳压功能
时
间
安
排
5月1日至5月3日选题,查找资料,计算参数
5月4日至5月5日搭建电路仿真
5月6日至5月7日撰写设计报告
参
考
资
料
,《电力电子技术》北京:机械工业出版社,2004。
, 《电力电子技术》 北京: 机械工业出版社
、黄俊,《电力电子技术》第四版。北京:机械工业出版社,2000。
,《电力电子设备用器件与集成电路应用指南》(1~4册)北京:机械工业出版社,2001
摘要
随着社会的进步和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,因此得到了广泛应用。本次课程设计就是要完成单相桥式半控整流电路的设计,该可调的直流电源的输入电压为交流22OV,50Hz,最大的输出电流为10A,电源效率不低于70%。由于是半控电路,因此会用到晶闸管与电力二极管。文章中分析了其整体结构和工作原理,并详细的讲述了触发电路、过流保护电路等电路的工作原理。给出了控制电路的硬件实现。
关键词: 晶闸管,触发电路,电力二极管,过流保护
目录
1 任务提出与方案论证 5
设计要求 5
方案的论证与设计 5
方案的确定 6
2 总体设计 7
总体设计框图 7
7
3 详细设计及仿真 8
8
8
9
整流电路的参数设计 10
10
12
12
13
14
14
15
4 总结 18
元器件清单 19
附图 20
参考文献 21
1 任务提出与方案论证
现在,人们越来越注意用电安全和打造节约型社会,因此,那种大小可调的直流电源越来越受到人们的重视。此次设计的任务就是设计一个基于单相桥式半控整流电路的可调直流电源。
设计要求
1、电源电压:交流220V/50Hz
2、输出电压范围:20V-50V
3、最大输出电流:10A
4、具有过流保护功能,动作电流:12A
5、具有稳压功能
6、电源效率不低于70%
方案的论证与设计
触发电路是本电路的核心部分,也是一个难点。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有如下要求:
触发电路的触发信号必须在晶闸管门极伏安特性的可靠触发区。同时要求脉冲功率不超过允许瞬时最大功率限制线和平均功率限制线。
(2)触发脉冲应具有一定的宽度和幅度,触发脉冲消失前,阳极电流应能上升至擎住电流,保证晶闸管可靠开通。
(3)触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步,脉冲移相范围必须满足电路要求。
(4)触发脉冲与主电路电源必须同步。为了使晶闸管在每一个周期都以相同的控制角被触发导通,触发脉冲必须与电源同步,两者的频率应该相同,而且要有固定的相位关系,以使每一周期都能在同样的相位上触发。
对触发电路的选择有以下二种方案:
方案一:单结晶体管移相触发电路
单结晶体管构成的触发电路由自激振荡、同步电源、移相、脉冲形成等部分组成。电路如图1-1所示:
图1-1单结晶体管移相触发电路图
对于此电路, 改变电位器RP的数值可以调节输出脉冲电压的频率。但是(RV1+RS)的阻值不能太小,否则在单结晶体管导通之后,电源经过RV1和RS供给的电流较大,单结晶体管的电流不能降到谷点电流之下,电容电压始终大于谷点电压,因此,单结晶体管就不能截止,造成单结晶体管的直通现象。当然,(RV1+RS)的阻值也不能太大,否则充电太慢,使晶闸管的最大导通角受到限制,减小移相范围。一般(RV1+RS)是几千欧到几十千欧。
单结晶体管触发电路输出的脉冲电压的宽度,主要决定于电容器放电的时间常数。R1或C2太小,放电快,触发脉冲的宽度小,不能使晶闸管触发。因为晶闸管从阻断状态到完全导通需要一定