【正文】 整流電路中，開關(guān)器件的選擇和觸發(fā)電路的選 擇是最關(guān)鍵的，開關(guān)器件和觸發(fā)電路選擇的好，對整流電路的性能指標影響很大。 ⑤ 門極觸發(fā)電流 Ig 。 晶閘管的額定電壓 ? ?R R MD R MTn UUU ,m in? UTn ≥（ 2～ 3） UTM （ ） dddVVdddVdVIIIIIIII22222122??????????????19 UTM ：工作電路中加在管子上的最大瞬時電壓 ②額定電流 IT(AV) IT(AV) 又稱為額定通態(tài)平均電流。 晶閘管承受的最大正、反向電壓都是。 在電源電壓 u2 正半周期間， 晶閘管 T1 、 T2 承受正向電壓，若在ω t=α時觸發(fā)， T1 、 T2 導通，電流經(jīng) T1 、負載、 T2 和 Tr二次形成回路，但由于大電感的存在， u2 過零變負時，電感上的感應電動勢使 T1 、 T2 繼續(xù)導通，直到 TT4 被觸發(fā)時， T1 、 T2 承受反向電壓而截止。常見的電子保護原理圖如 所示 圖 過流保護原理圖 過壓保護 設備在運行過程中，會受到由交流供電電網(wǎng)進入的操作過電壓和雷擊過電壓的侵襲。同步電壓經(jīng)橋式整流、穩(wěn)壓管 DZ削波為梯形波 uDZ,而削波后的最大值 UZ既是同步信號 ,又是觸發(fā)電路電源 .當 UDZ 過零時 ,電容 C 經(jīng)eb R1迅速放電到零電壓 .這就是說 ,每半周開始 ,電容 C 都從零開始充電 ,進而保證每周期觸發(fā)電路送出第一個脈沖距離過零的時刻 (即控制角α )一致 ,實現(xiàn)同步 . 移相控制 當 Re增大時，單結(jié)晶體管發(fā)射極充電到峰點電壓 Up 的時間增大，第一個脈沖出現(xiàn)的時刻推遲，即控制角α增大，實現(xiàn)了移相。 ⑤ 發(fā) 射極飽和壓降 Veo在最大發(fā)射極額定電流時， eb1間的壓降。 綜上所述，針對他們的優(yōu)缺點，我們采用方案二，即單相橋式全控 整流電路。 故我們選擇可關(guān)斷晶閘管。 晶閘管有 螺栓型和平板型兩種封裝 引出陽極 A、陰極 K 和門極（或稱柵極） G 三個聯(lián)接端。這種整流電路稱為高功率因素整流器，它具有廣泛的應用前景 由于電力電子 技術(shù)是將電子技術(shù)和控制技術(shù)引入傳統(tǒng)的電力技術(shù)領(lǐng)域，利用半導體電力開關(guān)器件組成各種電力變換電路實現(xiàn)電能和變換和控制，而構(gòu)成的一門完整的學科。1 《 電力電子 技術(shù)》 課程 設計任務書 一、設計課題一 單相 橋式整流電路設計 二、設計要求 單相橋式相控整流的設計要求為： 負載為感性負載 ,L=700mH,R=500 歐姆 . 技術(shù)要求 : (1). 電網(wǎng)供電電壓為單相 220V； (2). 電網(wǎng)電壓波動為 +5%－ 10%； (3). 輸出電壓為 0～ 100V. 在整個設計中要注意培養(yǎng)靈活運用所學的電力電子技術(shù)知識和創(chuàng)造性的思 維方式以及創(chuàng)造能力 要求具體電路方案的選擇必須有論證說明，要說明其有哪些特點。故其學習方法與電子技術(shù)和控制技術(shù)有很多相似之處，因此要學好這門課就必須做好實驗和課程設計，因而我們進行了此次課程設計。 對于螺栓型封裝，通常螺栓是其陽極，能與散熱器緊密聯(lián)接且安裝方便 平板型封裝的晶閘管可由兩個散熱器將其夾在中間 內(nèi)部結(jié)構(gòu) :四層三個結(jié)如圖 5 圖 晶閘管 的外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、電氣圖形符號和模塊外形 a)晶閘管外形 b)內(nèi)部結(jié)構(gòu) c)電氣圖形符號 d)模塊外形 2) 晶閘管的工作原理圖 晶閘管由四層半導體（ P N P N2）組成，形成三個結(jié) J1（ P1N1）、 J2（ N1P2）、 J3（ P2N2），并分別從 P P N2引入 A、 G、 K 三個電極，如圖 (左 )所示。 7 整流電路 我們知道，單相整流器的電路形式是各種各樣的，整流的結(jié)構(gòu)也是比較多的。 9 第 2 章 輔助 電路的設計 驅(qū)動電路的設計 觸發(fā)電路的論證與選擇 1) 單結(jié)晶體管的工作原理 單結(jié)晶體管原理單結(jié)晶體管（簡稱 UJT）又稱基極二極管，它是一種只有PN 結(jié)和兩個電阻接觸電極的半導體器件，它的基片為條狀 的高阻 N 型硅片，兩端分別用歐姆接觸引出兩個基極 b1和 b2。 ⑥ 峰點電流 Ip 單結(jié)晶體管剛開始導通時，發(fā)射極電壓為峰點電壓時的發(fā)射極電流。 脈沖輸出 觸發(fā)脈沖 ug 由Ｒ 1直接取出，這種方法簡單、經(jīng)濟，但觸發(fā)電路與主電路有)1 1ln(11???? CRTfe13 直接的電聯(lián)系，不安全。同時，設備自身運行中以及非正常運行中也有過電壓出現(xiàn)。輸出電壓的波形出現(xiàn)了負值部分。 流過每個晶閘管的電流平均值和有效值分別 主電路的設計 主 電路原理圖 (見附錄 I) 原理圖分析 該電路主要由四部分構(gòu)成，分別為電源，過電保護電路，整流電路和觸發(fā)電路構(gòu)成。其定義是在室溫 40176。在常溫下，陽極電壓為 6V 時，使晶閘管能完全導通所需的門極電流，一般為毫安級。 在這次課程設計過程中，碰到的難題就是保護電路的設計。 對于一個電路的設計，首先應該對它的理論知識很了解，這樣才能設計出性能好的電路。一般 IH值從幾十到幾百毫安，由晶閘管電流容 量大小而定。在選用管子時，額定電壓應為正常工作峰值電壓的 2～ 3 倍，以保證電路的工作安全。時， Ud=0，其移相范圍為 90176。各電量的波形圖如圖 所示。 B 型 熔斷器 特點： 能在交流、直流和元件短路時起保護作用，其可靠性稍有降低 C 型熔斷器 特點： 直流負載側(cè)有故障時動作，元件內(nèi)部短路時不能起保護作用 對于第二類過流，即整流橋負載外電路發(fā)生短路而引起的過電流，則應當采用電子電路進行 保護。即調(diào)節(jié) Re，可調(diào)節(jié)振蕩頻率 同步電源 步電壓又變壓器 TB 獲得，而同步變壓器與主電路接至同一電源，故同步電壓于主電壓同相位 、同頻率。 ④ 反向電流 Ieo b1開路，在額定反向電壓 Vcb2下， eb2間的反向電流。 根據(jù)以上的比較分析因此選擇的方案為單相全控橋式整流電路（負載為阻感性負載）。同時它又是全控型器件，即在門極正脈沖電流觸發(fā)下導通，在負脈沖電流觸發(fā)下關(guān)斷。廣義上講，晶閘管還包括其許多類型的派生器件 1) 晶閘管的結(jié)構(gòu) 晶閘管是大功率器件，工作時產(chǎn)生大量的熱，因此必須安裝散熱器。通過對 PWM 整流電路的適當控制，可以使其輸入電流非常接近正弦波，且和輸入電壓同相位，功率因素近似為 1。主電路具體電路元 器件的選擇 應有計算和說明。又因為整流電路應用非常廣泛，而鋸齒波移相觸發(fā)三相晶閘管全控整流電路又有利于夯實基礎(chǔ)，故我們單結(jié)晶體管觸發(fā)的單相晶閘管全控整流電路這一課題作為這一課程的課程設計的課題。由于具有擴散工藝，具有三結(jié)四層結(jié)構(gòu)的普通晶閘管可以等效成如圖 （右）所示的兩個晶閘管 T1（ P1N1P2）和（ N1P2N2）組成的等效電路 。因此在做設計之前我們主要考慮了以下幾種