單相橋式全控整流電路課程設(shè)計(jì)-閱讀頁
2025-07-14 11:42本頁面
【正文】 器件參數(shù)要選擇合適，驅(qū)動電路設(shè)計(jì)良好外，采用合適的過電壓保護(hù)，過電流保護(hù)，du/dt保護(hù)和di/dt保護(hù)也是必不可少的。產(chǎn)生過電壓的原因一般由靜電感應(yīng)、雷擊或突然切斷電感回路電流時電磁感應(yīng)所引起。過電壓產(chǎn)生過程：電源變壓器初級側(cè)突然拉閘，使變壓器的勵磁電流突然切斷，鐵芯中的磁通在短時間內(nèi)變化很大，因而在變壓器的次級感應(yīng)出很高的瞬時電壓。保護(hù)方法：阻容保護(hù) 電力電子電路運(yùn)行不正?；蛘甙l(fā)生故障時，可能會發(fā)生過電流現(xiàn)象。一般電力電子均同時采用幾種過電壓保護(hù)措施，怪提高保護(hù)的可靠性和合理性。通常，電子電路作為第一保護(hù)措施，快速熔斷器只作為短路時的部分區(qū)斷的保護(hù)，直流快速斷路器在電子電力動作之后實(shí)現(xiàn)保護(hù)，過電流繼電器在過載時動作。電流容量應(yīng)按照其在主電路中的接入方式和主電路連接形式確定?？烊鄣腎t值應(yīng)小于被保護(hù)器件的允許It值。快熔對器件的保護(hù)方式分為全保護(hù)和短保護(hù)兩種。短路保護(hù)方式是指快熔只要短路電流較大的區(qū)域內(nèi)起保護(hù)作用，此方式需與其他過電流保護(hù)措施相配合。最好的辦法是晶閘管元件上直接串快熔，因流過快熔電流和晶閘管的電流相同，所以對元件的保護(hù)作用最好。其有效辦法是在晶閘管的陽極回路串聯(lián)入電感。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。這里介紹陽極伏安特性和門極伏安特性。 晶閘管陽極伏安特性①正向阻斷高阻區(qū)；②負(fù)阻區(qū)；③正向?qū)ǖ妥鑵^(qū)；④反向阻斷高阻區(qū)陽極伏安特性可以劃分為兩個區(qū)域：第Ⅰ象限為正向特性區(qū)，第Ⅲ象限為反向特性區(qū)。（2） 門極伏安特性晶閘管的門極與陰極間存在著一個PN結(jié)J3，門極伏安特性就是指這個PN結(jié)上正向門極電壓Ug與門極電流Ig間的關(guān)系。 晶閘管門極伏安特性．動態(tài)特性晶閘管常應(yīng)用于低頻的相控電力電子電路時，有時也在高頻電力電子電路中得到應(yīng)用，如逆變器等。（1）開通特性晶閘管由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通的過程為開通過程。在晶閘管處在正向阻斷的條件下突加門極觸發(fā)電流，由于晶閘管內(nèi)部正反饋過程及外電路電感的影響，陽極電流的增長需要一定的時間。tgt=td+tr，～，～3μs。 晶閘管的開關(guān)特性（2）關(guān)斷特性通常采用外加反壓的方法將已導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。要關(guān)斷已導(dǎo)通的晶閘管，通常給晶閘管加反向陽極電壓。突加反向陽極電壓后，由于外電路電感的存在，晶閘管陽極電流的下降會有一個過程，當(dāng)陽極電流過零，也會出現(xiàn)反向恢復(fù)電流，反向電流達(dá)最大值IRM后，再朝反方向快速衰減接近于零，此時晶閘管恢復(fù)對反向電壓的阻斷能力。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) 、ITM ITn 三者之間的關(guān)系： (521) (522) 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。 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。通態(tài)平均管壓降 UT(AV) 。門極觸發(fā)電流Ig 。 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。波形系數(shù)：有直流分量的電流波形，其有效值與平均值之比稱為該波形的波形系數(shù)，用Kf表示。 時，不計(jì)控制角余量按計(jì)算由 得 =111V 考慮2倍裕量：取222V晶閘管的選擇原則：Ⅰ、所選晶閘管電流有效值大于元件 在電路中可能流過的最大電流有效值。即當(dāng)時， 晶閘管額定電流 考慮2倍裕量：所以在本次設(shè)計(jì)中我選用4個KP103的晶閘管。：整流電路的性能常用兩個技術(shù)指標(biāo)來衡量：一個是反映轉(zhuǎn)換關(guān)系的用整流輸出電壓的平均值表示；另一個是反映輸出直流電壓平滑程度的，稱為紋波系數(shù)。A1個晶閘管KP1034個電阻其中主電路負(fù)載電阻最大為500Ω1個電感主電路負(fù)載700mH1個 第六章 系統(tǒng)仿真 帶電阻電感性負(fù)載的仿真： 啟動MATLAB，進(jìn)入SIMULINK后建文檔，繪制單相橋式全控整流電路模型，如圖，雙擊各模塊，在出現(xiàn)的對話框內(nèi)設(shè)置模塊。雙擊各模塊，得到仿真結(jié)果?？刂平?90186。要完成這次課程設(shè)計(jì)，關(guān)靠書本知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以我查閱了很多關(guān)于電力電子的書籍，并且也通過網(wǎng)絡(luò)查到了很多相關(guān)的知識，為這次課程設(shè)計(jì)做了很多幫助。整流電路中，基本元件的選擇是最關(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(biāo)影響很大。這次的課程設(shè)計(jì)是我設(shè)計(jì)時間最長的一次，也是收獲最大的一次。另外通過這次課程設(shè)計(jì)，我對文檔的編排也有了一定的掌握，這對于以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及工作需要都有很大的幫助，在完成課程設(shè)計(jì)的同時我也在復(fù)習(xí)一遍電力電子這門課程，把以前一些沒弄懂的問題這次弄明白了一部分，當(dāng)然沒有全部。 24 / 25
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