文档介绍：板桥整流
武汉理工大学《电力电子》课程设计说明书
摘要
电力电子技术课程设计是在教学及实验基础上,对课程所学理论知识的深化和提高。本次课程设计要完成单相桥式半控整流电路的设计,对电阻负载供电,并使输出电压在0到180伏之间连续可调,由于是半控电路,因此会用到晶闸管与电力二极管。此外,还要用MATLAB对设计的电路进行建模并仿真,得到电压与电流波形,对结果进行分析。
关键词:半控整流晶闸管
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目录
1 设计内容及要求................................................... 1
2 电路的设计及工作原理............................................. 2
3 元器件的选择..................................................... 4
晶闸管..................................................... 4
晶闸管的结构与工作原理................................ 4
晶闸管的选择.......................................... 5
电力二极管................................................. 6
4 触发电路......................................................... 8
5 MATLAB建模与仿真................................................ 9
6 心得体会........................................................ 12
参考文献........................................................... 13
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单相桥式半控整流电路的设计
1 设计内容及要求
本次课程设计要求设计一个单相桥式半控整流电路,对电阻负载供电,其中R=10Ω,要求直流输出电压在0~180伏连续可调。设计成功后,用MATLAB对所设计的电路进行建模并仿真,获得相应的电压与电流波形,根据波形分析设计方法的可行性。
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2 电路的设计及工作原理
单相相控整流电路可分为单相半波、单相全波和单相桥式相控流电路,它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。而负载性质又分为带电阻性负载、电阻-电感性负载和反电动势负载时的工作情况。单相桥式半控整流电路带电阻负载的电路图如图2-1所示。
单相桥式半控整流电路带电阻负载
在单向桥式半控整流电路中,VT1和VD4组成一对桥臂,VD2和VT3组成另一对桥臂。在u正半周(即a点电位高于b点电位),若4个管子均不导通,负载电流id为零,ud也为零,VT1、VD4串联承受电压u,设VT1和VD4的漏电阻相
等,则各承受u的一半。若在触发角?处给VT1加触发脉冲,VT1和VD4即导通,电流从电源a端经VT1、R、VD4流回电源b端。当u过零时,流经晶闸管的电流也降到零,VT1和VD4关断。
在u负半周,仍在触发延迟角?处触发VD2和VT3,VD2和VT3导通,电流从电源b端流出,经VT3、R、VD2流回电源a端。到u过零时,电流又降为零,VD2和VT3关断。此后又是VT1和VD4导通,如此循环地工作下去。晶闸管承受
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的最大正向电压和反向电压分别为U
。由于在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载,故该电路为全波整流。在u一个周期内,整流电压波形脉动2次,脉动次数多于半波整流电路,该电路属于双脉波整流电路。
整流电压平均值为
Ud?1
????sin?td(?t)?1?cos? ?
?=0时,Ud=Ud0=;?=1800时,Ud=0。可见,?角的移相范围为1800。
向负载输出的直流电流平均值为
Id?Ud1?cos?U1?cos? ???R2R2
管子VT1、VD4和VD2、VT3轮流导电,流过管子的电流平均值只有输出直流电流平均值的一半,即
IdVT?IdVD?1U1?cos?Id? 2R2
流过晶闸管的电流有效值为
IVT
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