全控整流電路電力電子課程設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 10 第三章 輔助電路 的設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 對于使用晶閘管的電路，在晶閘管陽極加正向電壓后，還必須在門極與陰極之間加觸發(fā)電壓，使晶閘管在需要導(dǎo)通的時(shí)刻可靠導(dǎo)通。 4）觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽極電壓同步，脈沖移相范圍必須滿足電路要求。這就是說，每半周開始，電容 C 都從零開始充電。其中，對雷擊產(chǎn)生的過 電壓，需在變壓器的初級側(cè)接上避雷器，以保護(hù)變壓器本身的安全；而對突然切斷電感回路電流時(shí)電磁感應(yīng)所引起的過電壓，一般發(fā)生在交流側(cè)、直流側(cè)和器件上，因而，下面介紹單相橋式全控整流主電路的電壓保護(hù)方法。在此我們采用快速熔斷器措施來進(jìn)行過電流保護(hù)。外因過電壓主要來自雷擊和系統(tǒng)中的操作過程等外部原因，內(nèi)因過電壓主要來自電力電子裝置內(nèi)部器件的開關(guān)過程，過電壓保護(hù)有避雷器保護(hù)，利用非線性過電壓保護(hù)元件保護(hù)，利用儲(chǔ)能元件保護(hù)，利用引入電壓檢測的電子保護(hù)電路作過電壓保 16 護(hù)。如下圖 : 圖 電壓上升率 du/dt 的抑制 加在晶閘管上的正向電壓上升率 du/dt 也應(yīng)有所限制 ,如果 du/dt 過大 由于晶閘管結(jié)電容的存在而產(chǎn)生較大的位移電流，該電流可以實(shí)際上起到觸發(fā)電流的作用，使晶閘管正向阻斷能力下降，嚴(yán)重時(shí)引起晶閘管誤導(dǎo)通。 圖 19 單相橋式全控整流電路在觸發(fā)角為 0176。 對于一個(gè)電路的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)該對它的理論知識很了解，這樣才能設(shè)計(jì)出性能好的電路。 21 參考文獻(xiàn) ［ 1］ 浣喜明、姚為正 《電力電子技術(shù)》 高等教育出版社 2021 ［ 2］ 黃俊 《半導(dǎo)體變流技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社 1980 ［ 3］ 莫正康 《半導(dǎo)體變流技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 ［ 4］ 林輝、王輝主編 《電力電子技術(shù)》 武漢理工大學(xué)出版社 2021 ［ 5］ DJDK1 型電力電子技術(shù)及電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 版 22 附錄 元器件明細(xì)清單 元器件清單如下所示： 元器件 備注 數(shù)量 整流變壓器 變比為 2，容量至少為 其中單相全控橋式整流電路其負(fù)載我們用的多的主要是電阻型、帶大電感型，接反電動(dòng)勢型。 仿真波形 打開新建模型窗口，將所需元件模塊從模塊庫中拖入新建模型窗口并改名，設(shè)定有關(guān)參數(shù)后將各模塊庫連接組成仿真模型，如下圖 42 所示，設(shè)置好各模塊參數(shù)，點(diǎn)擊下拉菜單仿真（ Simulation）按鈕，仿真參數(shù) (Simulation Parameters)命令設(shè)定有關(guān)仿真參數(shù)，設(shè)定停止時(shí)間 (Stop Time)為 秒，仿真算法選擇可變步長 (Variablestep)積分 算法函數(shù)， L=700mH,R=500 歐姆，其他參數(shù)用默認(rèn)值。 17 、電壓上升率的抑制保護(hù) 電流上 升率 di/dt 的抑制 晶閘管初開通時(shí)電流集中在靠近門極的陰極表面較小的區(qū)域，局部電流密很大，然后 以 ，若晶閘管開通時(shí)電流上升率 di/dt 過大，會(huì)導(dǎo)致 PN 結(jié)擊穿，必須限制晶閘管的電流上升率使其在合適的范圍內(nèi)。 因?yàn)榫чl管的額定電流為 10A,快速熔斷器的熔斷電流大于 流，所以快速熔斷器的熔斷電流為 15A。 （ 1）晶閘管變流裝置的過電流保護(hù) 晶閘管變 流裝置運(yùn)行不正?；蛘甙l(fā)生故障時(shí)，可能會(huì)發(fā)生過電流，過電流分過載和短路兩種情況，由于晶閘管的熱容量較小，以及從管心到散熱器的傳導(dǎo)途徑中要遭受到一系列熱阻，所以一旦過電流，結(jié)溫上升很快，特別在瞬時(shí)短路電流通過時(shí)，內(nèi)部熱量來不及傳導(dǎo)，結(jié)溫上升更快，晶閘管承受過載或短路電流的能力主要受結(jié)溫的限制。因此，保護(hù)就成為提高電力電子裝置運(yùn)行可靠性必不可少的重要環(huán)節(jié)。同步電壓經(jīng)橋式整流、穩(wěn)壓管 wD 削波為梯形波DWu ，而削波后的最大值 WU 既是同步信號，又是觸發(fā)電路電源。 2）觸發(fā)信號應(yīng)有足夠的功率（觸發(fā)電壓和觸發(fā)電流）。 A。在常溫下，陽極電壓為 6V時(shí)，使晶閘管能完全導(dǎo)通所需的門極電流，一般為毫安級。 Ⅱ、 選擇時(shí)考慮（ ～ 2）倍的安全余量。的電路中，結(jié)溫 不超過額定結(jié)溫時(shí)，所允許的最大通態(tài)平均電流值。 流過每個(gè)晶閘管的電流平均值和有效值分別為： dddTdT IIII 2122 ??? ???? （ 25） dddTT III 2122I ??? ???? （ 26） 5)晶閘管在導(dǎo)通時(shí)管壓降 Tu =0,故其波形為與橫軸重合的直線段； VT1 和 VT2加正向電壓但觸發(fā)脈沖沒到時(shí)， VT VT4 已導(dǎo)通，把整個(gè)電壓 2u 加到 VT1 7 或 VT2 上，則每個(gè)元件承受的最大可能的正向電壓等于 22U 。該電路的結(jié)構(gòu)和工作原理是利用晶閘管的開關(guān)特性實(shí)現(xiàn)將交流變?yōu)橹绷鞯墓? 6 能。值得注意的是，只有當(dāng) 2??? 時(shí)，負(fù)載電流 di 才連續(xù)，當(dāng) 2??? 時(shí)，負(fù)載電流不連續(xù)，而且輸出電壓的平均值均接近零，因此這種電路控制角的移相范圍是 20 ?? 原理圖的分析
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