文档介绍：淮海工学院
课程设计报告书

题目: 阻性负载单相桥式全控整流
系统的设计与仿真
学院: 电子工程
专业: 自动化
班级: D自动化101
姓名: 万新建
学号: 511021226
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。
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。
、要求

加深理解《电力电子技术》课程的基本理论。
加深理解阻性负载单相桥式全控整流电路的工作原理。
,具备初步的独立设计能力。
。
设计内容和要求
设计条件:
:交流100V/50Hz
:500W
=30°和90°

根据课程设计题目和设计条件,说明主电路的工作原理、计算选择元器件参数。
设计内容包括:

、电压额定参数选择

,通过查阅有关资料分析其工作原理,确定各器件参数,设计电路原理图。
,设置相应的参数。
、触发信号、晶闸管电流和电压,负载电流和电压的波形图。

单相半控桥式整流电路的优点是:线路简单、调整方便。弱点是:输出电压脉动冲大,负载电流脉冲大(电阻性负载时),且整流变压器二次绕组中存在直流分量,使铁心磁化,变压器不能充分利用。而单相全控式整流电路具有输出电流脉动小,功率因数高,变压器二次电流为两个等大反向的半波,没有直流磁化问题,变压器利用率高的优点。
单相全控桥式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍,在相同的负载下流过晶闸管的平均电流减小一半;且功率因数提高了一半。单相半波相控整流电路因其性能较差,实际中很少采用,在中小功率场合采用更多的是单相全控桥式整流电路。根据以上的比较分析因此选择的方案为单相全控桥式整流电路(负载为阻感性负载)。
整流电路设计

(纯电阻性负载)
单相桥式全控整流电路是由交流电源、整流变压器、晶闸管、负载以及触发电路组成。
其工作原理如下:
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=1/2*u2。
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。
5. 各部分的设计

晶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