單相橋式全控整流電路課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-09 11:42本頁面
【正文】 教研室主任簽字： 年 月 日院（系、部、中心）意見：主管領(lǐng)導(dǎo)簽字： 年 月 日 第1章 課程設(shè)計(jì)目的與要求“電力電子技術(shù)”課程設(shè)計(jì)是在教學(xué)及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，對課程所學(xué)理論知識的深化和提高。3）培養(yǎng)獨(dú)立思考、獨(dú)立收集資料、獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力；4）培養(yǎng)分析、總結(jié)及撰寫技術(shù)報(bào)告的能力。 課程設(shè)計(jì)要求單相橋式相控整流的設(shè)計(jì)要求為： 負(fù)載為感性負(fù)載,L=700mH,R=500歐姆.技術(shù)要求: 1)、電源電壓：交流100V/50Hz2)、輸出功率：500W3)、移相范圍0186。 按課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書提供的課題，根據(jù)基本要求及參數(shù)獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。而負(fù)載性質(zhì)又分為帶電阻性負(fù)載、電阻電感性負(fù)載和反電動(dòng)勢負(fù)載時(shí)的工作情況。變壓器二次繞組中，正負(fù)兩個(gè)半周電流方向相反且波形對稱，平均值為零，即直流分量為零，不存在變壓器直流磁化問題，變壓器的利用率也高。 根據(jù)以上的分析，我選擇的方案為單相全控橋式整流電路（負(fù)載為電阻電感性負(fù)載）。 20世紀(jì)80年代以來，開始被性能更好的全控型器件取代。晶閘管往往專指晶閘管的一種基本類型普通晶閘管。 1）晶閘管的結(jié)構(gòu)晶閘管是大功率器件，工作時(shí)產(chǎn)生大量的熱，因此必須安裝散熱器。內(nèi)部結(jié)構(gòu):2）晶閘管的工作原理圖晶閘管由四層半導(dǎo)體（PNPN2）組成，形成三個(gè)結(jié)J1（P1N1）、J2（N1P2）、J3（P2N2），并分別從PPN2引入A、G、K三個(gè)電極，(左)所示。 、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 晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和等效電路3）晶閘管的門極觸發(fā)條件（1）: 晶閘管承受反向電壓時(shí)，不論門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會(huì)導(dǎo)通； （2）：晶閘管承受正向電壓時(shí)，僅在門極有觸發(fā)電流的情況下晶閘管才能導(dǎo)通；（3）：晶閘管一旦導(dǎo)通門極就失去控制作用；（4）：要使晶閘管關(guān)斷，只能使其電流小到零一下。也正是由于能過門極只能控制其開通，不能控制其關(guān)斷，晶閘管才被稱為半控型器件。 可關(guān)斷晶閘管可關(guān)斷晶閘管簡稱GTO1） 可關(guān)斷晶閘管的工作原理 GTO的結(jié)構(gòu)、等效電路和圖形符號GTO的導(dǎo)通機(jī)理與SCR是完全一樣的。 GTO在關(guān)斷機(jī)理上與SCR是不同的。晶閘管具有驅(qū)動(dòng)簡單第3章 主電路的設(shè)計(jì)：保護(hù)電路負(fù)載電路整流電路驅(qū)動(dòng)電路單相電源輸出 （a）工作波形（b）假設(shè) ，工作于穩(wěn)定狀態(tài)，負(fù)載電流連續(xù)，近似為一平直的直線。輸出電壓的波形出現(xiàn)了負(fù)值部分。值得注意的是，只有當(dāng)時(shí)，負(fù)載電流才連續(xù)，當(dāng)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。輸入的信號經(jīng)變壓器變壓后通過過電保護(hù)電路，保證電路出現(xiàn)過載或短路故障時(shí)，不至于傷害到晶閘管和負(fù)載。然后將經(jīng)變壓和保護(hù)后的信號輸入整流電路中。在電路中,過電保護(hù)部分我們分別選擇的快速熔斷器做過流保護(hù),而過壓保護(hù)則采用RC電路。整流部分電路則是根據(jù)題目的要求，選擇的我們學(xué)過的單相橋式整流電路。觸發(fā)電路是由設(shè)計(jì)題目而定的，題目要求了用單結(jié)晶體管直接觸發(fā)電路。一方面是方便我們對設(shè)計(jì)電路中變壓器型號的選擇。驅(qū)動(dòng)電路亦稱觸發(fā)電路。觸發(fā)電路是變流裝置中的一個(gè)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。觸發(fā)電路對其產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖要求： ① 觸發(fā)信號可為直流、交流或脈沖電壓。由閘管的門極伏安特性曲線可知，同一型號的晶閘管的門極伏安特性的分散性很大，所以規(guī)定晶閘管元件的門極阻值在某高阻和低阻之間，才可能算是合格的產(chǎn)品。由于晶閘管的觸發(fā)是有一個(gè)過程的，也就是晶閘管的導(dǎo)通需要一定的時(shí)間。為了可靠地、快速地觸發(fā)大功率晶閘管，常常在 觸發(fā)脈沖的前沿疊加上一個(gè)觸發(fā)脈沖。觸發(fā)脈沖的寬度要能維持到晶閘管徹底導(dǎo)通后才能撤掉，晶閘管對觸發(fā)脈沖的幅值要求是：在門極上施加的觸發(fā)電壓或觸發(fā)電流應(yīng)大于產(chǎn)品提出的數(shù)據(jù)，但也不能太大，以防止損壞其控制極，在有晶閘管串并聯(lián)的場合，觸發(fā)脈沖的前沿越陡越有利于晶閘管的同時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通。例如單相全控橋式整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)，要求觸發(fā)脈沖的移項(xiàng)范圍是0度~180度，帶大電感負(fù)載時(shí)，要求移項(xiàng)范圍是0度~90度；三相半波可控整流電路電阻性負(fù)載時(shí)，要求移項(xiàng)范圍是0度~90度。為了使晶閘管在每一個(gè)周期都以相同的控制角被觸發(fā)導(dǎo)通，觸發(fā)脈沖必須與電源同步，兩者的頻率應(yīng)該相同，而且要有固定的相位關(guān)系，以使每一周期都能在同樣的相位上觸發(fā)。在電力電子器件電路中，除了電力電子
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