【正文】 在合適的范 圍內(nèi)。如下圖 所示 : 圖 串聯(lián)電感抑制回路 2) 電壓上升率 dv/dt 的抑制 加在晶閘管上的正向電壓上升率 dv/dt 也應(yīng)有所限制 ,如果 dv/dt 過(guò)大，由于晶閘管結(jié)電容的存在而產(chǎn)生較大的位移電流，該電流可以實(shí)際上起到觸發(fā)電流的作用，使晶閘管正向阻斷能力下降，嚴(yán)重時(shí)引起晶閘管誤導(dǎo)通。 如 圖 所示 ： 圖 并聯(lián) RC 阻容吸收回 16 第 3 章 主體電路的設(shè)計(jì) 主要電路原理及說(shuō)明 當(dāng)負(fù)載由電阻和電 感組成時(shí)稱為阻感性負(fù)載。單相橋式整流電路帶阻感性負(fù)載的電路如圖 所示。當(dāng)流過(guò)電感中的電流變化時(shí) ,在電感兩端將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ,引起電壓降 UL 負(fù)載中電感量的大小不同，整流電路的工作情況及輸出 Ud、 id 的波形具有不同 的特點(diǎn)。此時(shí)大電感阻止負(fù)載中電流的變化，負(fù)載電流連續(xù)，可看作一條水平直線。 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?xí)r觸發(fā)， T1 、 T2 導(dǎo)通，電流經(jīng) T1 、負(fù)載、 T2 和 Tr二次形成回路，但由于大電感的存在， u2 過(guò)零變負(fù)時(shí)，電感上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)使 T1 、 T2 繼續(xù)導(dǎo)通，直到 TT4 被觸發(fā)時(shí)， T1 、 T2 承受反向電壓而截止。 在電源電壓 u2 負(fù)半周期間，晶閘 管 T T4 承受正向電壓，在ω t=α +π時(shí)觸發(fā) ， T T4 導(dǎo)通， T1 、 T2 反向則制，負(fù)載電流從 T1 、 T2 中換流至 TT4中。 值得注意的是，只有當(dāng)α〈 =π /2 時(shí)，負(fù)載電流才連續(xù)，當(dāng)α〉π /2 時(shí)，負(fù)載電流不連續(xù)，而且輸出電壓的平均值均接近于零，因此這種電路控制角的移相范圍是 0— π /2。 為了便于分析和計(jì)算， 在電路圖中將電阻和電感分開(kāi)表示。因?yàn)殡姼袑?duì)電流的變化有阻礙作用，即電感元件中的電流 圖 單相全控橋式整流電路電感性負(fù)載及其波形 (a)電路； (b) 電源電壓； (c) 觸發(fā)脈沖； (d) 輸出電壓； (e) 輸出電流； (f) 晶閘管 V 1 , V 4上的電流； (g) 晶閘管 V 2 , V 3上的電流； (h) 變壓器副邊電流； (i) 晶閘管 V 1 , V 4上的電壓 不能突變，當(dāng)電流變化時(shí)電感要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而阻礙其變化，所以，電路電流的變化總是滯后于電壓的變化。兩組晶閘管輪流導(dǎo)電，一個(gè)周期中各導(dǎo)電 180176。負(fù)載電流的平均值 Id和有效值 I相等，其波形系數(shù)為 1。時(shí)， Ud=； 當(dāng)α =90176。 晶閘管承受的最大正、反向電壓都是。輸入的信號(hào)經(jīng)變壓器變壓后通過(guò)過(guò)電保護(hù)電路，保證電路出現(xiàn)過(guò)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(hào)輸入整流電路中。 在電路中 ,過(guò)電保護(hù)部分我們分別選擇的快速熔斷器做過(guò)流保護(hù) ,而過(guò)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(guò)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(duì)設(shè)計(jì)電路中變壓器型號(hào)的選擇。 晶閘管的主要參數(shù)如下： ①額定電壓 UTn 通常取 UDRM和 URRM中較小的，再取靠近標(biāo)準(zhǔn)的電壓等級(jí)作為晶閘管型的額定電壓。 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(shí)電壓 ②額定電流 IT(AV) IT(AV) 又稱為額定通態(tài)平均電流。和規(guī)定的冷卻條件下，元件在電阻性負(fù)載流過(guò)正弦半波、導(dǎo)通角不小于 170176。將此電流按晶閘管標(biāo)準(zhǔn)電流取相近的電流等級(jí)即為晶閘管的額定電流。 在實(shí)際使用時(shí)不論流過(guò)管子的電流波 形如何、導(dǎo)通角多大，只要其最大電流有效值 ITM ≤ ITn ,散熱冷卻符合規(guī)定，則晶閘管的發(fā)熱、溫升就能限制在允許的范圍。 df IIK ? （ ） 額定狀態(tài)下， 晶閘管的電流波形系數(shù) 2)( ??? ?AVT Tnf I IK （ ） 晶閘管承受最大電壓為 VVUU TM 2 3 61 6 722 2 ???? 考慮到 2倍裕量，取 500V. 晶閘管的選擇原則 ： Ⅰ、所選晶閘管電流有效值 ITn 大于元件 在電路中可能流過(guò)的最大電流有效值。即 ITn ＝ IT(AV) ＝（ ～ 2） ITM IT(AV)≥ (～ 2) （ ） 20 因?yàn)?IT=I/ 2 ,則晶閘管的額定電流為 ? ?AVTI =(輸出電流的有效值為最小值，所以該額定電流也為最小值 )考慮到 2倍裕量 ,取 額定電流至少應(yīng)大于 25A. 在本次設(shè)計(jì)中我選用 4個(gè) KP204 的晶閘管 . Ⅲ、 若散熱條件不符合規(guī)定要求時(shí)，則元件的額定電流應(yīng)降低使用。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(gè)周期內(nèi) 陽(yáng)極與陰極電壓 的平均值，一般在 ～ 。指在常溫門極開(kāi)路時(shí)，晶閘管從較大的通態(tài)電流降到剛好能保持通態(tài)所需要的最小通態(tài)電流。 ⑤ 門極觸發(fā)電流 Ig 。 ⑥ 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。 變壓器的選取 根據(jù)參數(shù)計(jì)算可知 :變壓器應(yīng)選變 比為 ,容量至少為 性能指標(biāo)分析 ： 整流電路的性能常用兩個(gè)技術(shù)指標(biāo)來(lái)衡量：一個(gè)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(gè)是反映輸出直流電壓平滑程度的，稱為紋波系數(shù)。 整流電路的設(shè)計(jì)方法多種多樣，且根據(jù)負(fù)載的不同，又可以設(shè)計(jì)出很多不同的電路。它們各自有自己的優(yōu)點(diǎn)。整流電路中，開(kāi)關(guān)器件的選擇和觸發(fā)電路的選 擇是最關(guān)鍵的，開(kāi)關(guān)器件和觸發(fā)電路選擇的好，對(duì)整流電路的性能指標(biāo)影響很大。因?yàn)楸Ｗo(hù)電路的種類較多，因此要選擇一個(gè)適合本課題的保護(hù)電路就比較難。 這次的課程設(shè)計(jì)是我收獲最大的一次，雖然中途遇到了不少困難，但還是被我逐步解決了。 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我對(duì)于文檔的編排格式有了一定的掌握 ， 這對(duì)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(shí)我也在復(fù)習(xí)一遍電力電子這門課程，把以前一些沒(méi)弄懂的問(wèn)題這次弄明白了一部分，當(dāng)然沒(méi)有全部。 A 1 個(gè) 晶閘管 KP204 4 個(gè) 電阻 其中主電路負(fù)載電阻最大為 500Ω 若干個(gè) 電感 主電路負(fù)載 700mH 1 個(gè) 電位器 SWSPDT 2 個(gè) 二極管 14 個(gè) 同步變壓器 1 個(gè) 芯片 TCA785 1 塊 熔斷器 熔斷電流為 15A 4 個(gè) 電容 若干個(gè) 脈沖變壓器 2 個(gè)