電氣工程課程設(shè)計(jì)-單相橋式半控整流電路設(shè)計(jì)-文庫吧在線文庫
【正文】 ，成本低等。穩(wěn)壓管的作用是將整流電壓 Uo 變換成梯形波（削去頂上一塊，所謂削波） ，穩(wěn)定在一個電壓值 UZ，使單結(jié)晶體管輸出的脈沖幅度和每半周產(chǎn)生第一個脈沖（第一個脈沖使晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通后，后面的脈沖都是無用的）的時間不受交流電源電壓波動的影響。脈沖電壓的幅度決定于直流電源電壓和單結(jié)晶體管的分壓比。一般（RP＋R）是幾千歐到幾十千歐。當(dāng)電源電壓接近梯形波的頂部時，振蕩電路開始工作，當(dāng)電容充電使兩端電壓達(dá)到峰點(diǎn)電壓時，單節(jié)晶體管導(dǎo)通電容放電，放電電流流過 R1與被觸發(fā)晶閘管的門極的并聯(lián)電路形成輸出，為晶閘管提供觸發(fā)脈沖，使晶閘管導(dǎo)通。 若 晶 閘 管 導(dǎo) 通 時 電 流 上 升 太 快 ， 則 會 在 晶 閘 管 剛 開 通 時 ， 有 很 大 的 電流 集 中 在 門 極 附 近 的 小 區(qū) 域 內(nèi) ， 從 而 造 成 局 部 過 熱 而 損 壞 晶 閘 管 。 指 在 規(guī) 定 的 工 作 溫 度 條 件 下 ， 使 晶 閘 管 導(dǎo) 通 的 正弦 波 半 個 周 期 內(nèi) 陽 極 與 陰 極 電 壓 的 平 均 值 ， 一 般 在 ～ 。和規(guī)定的冷卻條件下，元件在電阻性負(fù)載流過正弦半波、導(dǎo)通角不小于 170176。當(dāng)基極 B1和 B2之間加上電壓時，電流從 B2流向 B1,并在結(jié)處基區(qū)對 B1的電勢形成反偏狀態(tài)。輔助電路的原理與設(shè)計(jì) 驅(qū)動電路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)通的時刻可靠導(dǎo)通。此時為負(fù)的 U2 通過 VDR 向 VT1 施加反壓使其關(guān)斷。這部分的選擇主要考慮到電路的簡單性。單相全控式整流電路其輸出平均電壓是半波整流電路 2 倍，在相同的負(fù)載下流過晶閘管的平均電流減小一半；且功率因數(shù)提高了一半。變壓器設(shè)置與否是具體情況而定。[5] .電子設(shè)計(jì)自動化技術(shù)基礎(chǔ)[M].清華大學(xué)出版社,2022?；疽螅簡蜗鄻蚴桨肟卣麟娐?，對 RL 負(fù)載供電，其中 R=10Ω，L=20mH；要求直流輸出電壓在 0～180 伏連續(xù)可調(diào)。整流電路是電力電子中出現(xiàn)最早的一種，它的作用是將交流電能變?yōu)橹绷麟娔芄┙o直流用電設(shè)備。本設(shè)計(jì)中用到的晶閘管已不常見，但是電子電力技術(shù)的概念和基礎(chǔ)就是由于晶閘管及晶閘管交流技術(shù)的發(fā)展而確立的，所以研究晶閘管有利于夯實(shí)基礎(chǔ)以及加強(qiáng)電力電子技術(shù)這本書整體的理解，我選定單相橋式半控整流電路作為本次課程設(shè)計(jì)的主題單相橋式半控整流主電路的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的選擇單相橋式整流電路可分為單相橋式相全控整流電路和單相橋式半控整流電路，它們所連接的負(fù)載性質(zhì)不同就會有不同的特點(diǎn)。 主電路的原理與設(shè)計(jì)工作原理：該電路主要由主電路和觸發(fā)電路構(gòu)成，輸入的電網(wǎng)信號 220V 經(jīng)變壓器變成 200V，由觸發(fā)電路來控制導(dǎo)通角。由于負(fù)載為阻感負(fù)載，因此在電路中加了續(xù)流二極管 VDR，以免發(fā)生失控現(xiàn)象。電氣工程課程設(shè)計(jì)（報(bào)告）3圖 1 單相半控整流電路主電路在 U2 負(fù)半周，當(dāng)晶閘管在觸發(fā)角 α 處給晶閘管 VT3 加觸發(fā)脈沖，U 2 經(jīng)過VT3 和 VD2 向負(fù)載供電。觸發(fā)電路是變流裝置中的一個重要組成部分，變流裝置是否能正常工作，與觸發(fā)電路有直接關(guān)系，因此，正確合理地選擇設(shè)計(jì)觸發(fā)電路及其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是保證晶閘管變流裝置安全，可靠，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提。因此，這種器件顯示出典型的負(fù)阻特性,特別適用于開關(guān)系統(tǒng)中的弛張振蕩器，可用于定時電路、控制電路和讀出電路。ITn ：額定電流有效值，根據(jù)管子的 IT(AV) 換算出，IT(AV)、I TM ITn 三者之間的關(guān)系： TMTn )(sin(I2/102?????（ 1） TMAVT ItdI )(sinIm2/0)( ?????（ 2）(3)維持電流 IH 維持電流是指晶閘管維持導(dǎo)通所必需的最小電流，一般為幾十到幾百毫安。(7)斷 態(tài) 電 壓 臨 界 上 升 率 du/dt。與單節(jié)晶體管構(gòu)成的馳張振蕩電路相比較，電路的振蕩部分相同，同步是通過對電源電路的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)的。因此在主電路的每一個半波中，電容總是從零開始充電，保證了觸發(fā)脈沖與主電路電壓同步。因?yàn)榫чl管從阻斷狀態(tài)到完全導(dǎo)通需要一定時間，一般在 10uf 以下，所以觸發(fā)脈沖的寬度必須在 10uf 以上。圖中的電阻 R2是作溫度補(bǔ)償用的。如果這時電容器上還有殘余電壓，必然要向 R1放電，很快放掉，以保證電容器在每一半波之初從零開始充電。晶閘管從外形上分類主要有：螺栓形、平板形和平底形。要使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷，必須是陽極電流降低到某一數(shù)值之下（約幾十毫安）。在 此我們用快速熔斷器措施來進(jìn)行過電流保護(hù)。 晶閘管過電壓保護(hù)電力電子裝置中可能發(fā)生的過電壓分為外因過電壓和內(nèi)因過電壓。為抑制 dv/dt 的作用，可以在晶閘管兩端并聯(lián) RC 阻容吸收回路。上圖中圖 a 是經(jīng)過變壓器降壓后 U2=200V 時的波形圖；圖 b 是觸發(fā)電路的波形，為了能區(qū)分，第一個 VT1 的觸發(fā)脈沖的幅值比第二個大；圖 c 是晶閘管 VT1 的電流波形；圖 d 是主干路上的電流波形。雖然設(shè)計(jì)過程中遇到很多問題，尤其是保護(hù)電路的設(shè)計(jì)，因?yàn)檎n上沒有講到保護(hù)電路的內(nèi)容，保護(hù)電路的理解不夠全面，設(shè)計(jì)的時候是一頭霧水，但還是一一解決。[6] 戴龍基,張其蘇 ,蔡蓉華. 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)期刊[N].北京：北京大學(xué)出版社,2022。453 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識，對前人工作有一些改進(jìn)或有一定應(yīng)用價(jià)值。[10]浣喜明、姚為正 .電力電子技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2022。[2][M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199
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