【正文】 。電氣工程課程設(shè)計（報告）2單相半波相控整流電路因其性能較差，實際中很少采用，在中小功率場合采用更多的是單相全控橋式整流電路。 主電路的原理與設(shè)計工作原理：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。經(jīng)過變壓及保護電路后的信號輸入整流電路中，整流電路中晶閘管在觸發(fā)電路的作用下動作，以發(fā)揮整流電路的整流作用。 在電路中，過電流保護部分我們采用快速熔斷器，而過電壓則采用 RC 電路。整流部分則根據(jù)題目的要求，選擇我們學(xué)過的單相橋式半控整流電路。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?；蛘哂|發(fā)脈沖丟失時，會發(fā)生一個晶閘管持續(xù)導(dǎo)通而兩個二極管輪流導(dǎo)通的情況，這使 Ud 成為正弦半波，即半周期 Ud 為正弦，另外半周期 Ud 為零，其平均值保持恒定，相當(dāng)于單相半波不可控整流電路時的波形，稱為失控。U 2 過零變負(fù)時，因電感作用使電流連續(xù)， VDR 導(dǎo)通，U d 為零。而此時由剛才 L 中儲存的能量正好保證了電流在 VDRRL 回路中流通，此過程也就是續(xù)流的過程。電氣工程課程設(shè)計（報告）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。此時為負(fù)的 U2 通過 VDR 向 VT3 施加反壓使其關(guān)斷。也就是說如果忽略 VDR 的管壓降，則在續(xù)流期間 Ud 為零，U d 也就不會出現(xiàn)為負(fù)的現(xiàn)象了。驅(qū)動電路亦稱觸發(fā)電路。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)計觸發(fā)電路及其各項技術(shù)指標(biāo)是保證晶閘管變流裝置安全，可靠，經(jīng)濟運行的前提。在硅片中間略偏 b2一側(cè)用合金法制作一個 P 區(qū)作為發(fā)射極 e。其典型結(jié)構(gòu)是以一個均勻輕摻雜高電阻率的 N 型單晶半導(dǎo)體作為基區(qū),兩端做成歐姆接觸的兩個基極，在基區(qū)中心或者偏向其中一個極的位置上用淺擴散法重?fù)诫s制成 PN 結(jié)作為發(fā)射極。如果將一個信號加在發(fā)射極上，且此信號超過原反偏電勢時，器件呈導(dǎo)電狀態(tài)。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。在選用管子時，額定電壓應(yīng)為正常工作峰值電壓的 2～3 倍，以保證電路的工作安全。其定義是在室溫 40176。的電路中，結(jié)溫不超過額定結(jié)溫時，所允許的最大通態(tài)平均電流值。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。(4)掣住電流 IL 晶閘管剛從阻斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)并撤除門極觸發(fā)信號，此時要維持元件導(dǎo)通所需的最小陽極電流稱為掣住電流。電氣工程課程設(shè)計（報告）5(5)通 態(tài) 平 均 管 壓 降 UT(AV) 。(6)門 極 觸 發(fā) 電 流 Ig 。(7)斷 態(tài) 電 壓 臨 界 上 升 率 du/dt。 一 般 為 每 微 秒 幾 十 伏 。 在 規(guī) 定 條 件 下 ， 晶 閘 管 能 承 受 的 最 大 通 態(tài) 電流 上 升 率 。(9)波 形 系 數(shù) ： 有 直 流 分 量 的 電 流 波 形 ， 其 有 效 值 I 與 平 均 值 之 比 稱 為 該 波 形dI的 波 形 系 數(shù) ， 用 Kf 表 示 。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)實現(xiàn)的。穩(wěn)壓管 VW 和電阻 RW 的作用是削波，脈動電壓小于穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值時，VW 不導(dǎo)通，其兩端的電壓與整流輸出的電壓值相等；如果脈動電壓大雨穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值將使 VW 擊穿其兩端電壓保持穩(wěn)壓值，整流橋輸出電壓高于穩(wěn)壓值的部分降在電阻 RW 上。由于振蕩電路的電源為梯形波，在主電路正弦波每一半波結(jié)束和開始的一段時間，振蕩電路的電源電壓很小，電路不振蕩，同時電容電壓釋放到0。然后電路進(jìn)入下一振蕩周期，但晶閘管一經(jīng)導(dǎo)通門極就失去控制作用，一個電源電壓半周中振蕩電路電氣工程課程設(shè)計（報告）6輸出的脈沖只是第一個起到觸發(fā)作用后面的脈沖是無效的。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。但是（RP ＋R）的阻值不能太小，否則在單結(jié)晶體管導(dǎo)通之后，電源經(jīng)過 RP 和 R 供給的電流較大，單結(jié)晶體管的電流不能降到谷點電流之下，電容電壓始終大于谷點電壓，因此，單結(jié)晶體管就不能截止，造成單結(jié)晶體管的直通現(xiàn)象。當(dāng)然， （RP＋R ）的阻值也不能太大，否則充電太慢，使晶閘管的最大導(dǎo)通角受到限制，減小移相范圍。單結(jié)晶體管觸發(fā)電路輸出的脈沖電壓的寬度，主要決定于電容器放大電的時間常數(shù)。因為晶閘管從阻斷狀態(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。但是，若 C 值太大，由于充電時間常數(shù)（RP+R）C 的最小值決定于最小控制角，則（RP+R）就必須很小，如上所述，這將引起單結(jié)晶體管的直通現(xiàn)象。一般規(guī)定，晶閘管的不觸發(fā)電壓為 ~，所以上述電壓不應(yīng)大于這個數(shù)值。如電源電壓為20V，則在單結(jié)晶體管導(dǎo)通時，電容器上的電壓約為10V，除去管壓降外，可以獲得幅度為7~8V 的輸出脈沖電壓。圖中的電阻 R2是作溫度補償用的。這樣，U P 就要隨溫度