单相半控桥式晶闸管整流电路

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1、武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书目录1设计目的12设计任务13主要技术参数14主电路图25触发电路和保护电路35.1触发电路35.1.1同步信号为锯齿波的触发电路35.1.2集成触发器45.2保护电路55.2.1过电压保护55.2.2过电流保护66电路参数计算及元器件选择76.1电路参数计算76.2元器件选择76.2.1晶闸管的选取76.2.2变压器的选取86.2.3快速熔断器选取86.2.4过电压电路的元件选取87主要节点电压和电流波形9设计小结13参考文献14武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明

2、书1设计目的1、把从电力电子技术课程中所学到的理论和实践知识，在课程设计实践中全面综合的加以运用，使这些知识得到巩固、提高，并使理论知识与实践技能密切结合起来；2、初步树立起正确的设计思想，掌握一般电力电子电路设计的基本方法和技能，培养观察、分析和解决问题及独立设计的能力，训练设计构思和创新能力；3、培养具有查阅参考文献和技术资料的能力，能熟悉或较熟悉地应用相关手册、图表、国家标准，为今后成为一名合格的电气工程技术人员进行必须的基本技能和基本素质训练。2设计任务1、通过查阅参考资料完成单相半控桥式晶闸管整流电路的

3、设计任务；2、绘制电气控制原理图，包括主电路图及触发电路图(或驱动电路图)，正确选择或设计元器件，订列元器件目录清单；3、编制完整的设计说明书。3主要技术参数技术数据：负载为反电势、电阻负载，输出功率500KW，移相范围30º~150º，反电势E=70V设计条件：电源电压：交流100V/50Hz14武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书4主电路图每一个导电回路由1个晶闸管和1个二极管构成。在u2正半周，a处触发VT1，u2经VT1和VD4向负载供电。在u2负半周，a处触发VT3，向VT1加反压使之关断，u2经

4、VT3和VD2向负载供电。只有在u2绝对值大于E时，才有晶闸管承受正电压，有导通的可能。晶闸管导通后，ud=u2，id=(ud-E)R直至u2=E，id即降至0似的晶闸管关断，此后ud=E。与普通单相全控桥式晶闸管整流电路不同的是，加了负载加了反动电势后，电路在半个周期内导通角范围为α~π-δ。其中δ为停止导电角，δ=sin-1E2U2。主电路图和电路图工作波形如图1（a）和图1（b）所示。b)idOEudwtIdOwtaqd图1单相半控桥式晶闸管整流电路，电阻、反电动势负载时的主电路及波形14武汉理工大学《电力

5、电子技术》课程设计说明书5触发电路和保护电路5.1触发电路5.1.1同步信号为锯齿波的触发电路图2为同步信号为锯齿波的触发电路。此电路输出可为双窄脉冲（适用于有两个晶闸管同时导通的电路），也可为单窄脉冲。主要由一下三个基本环节组成：脉冲的形成环节：由晶体管V4、V5组成，V7、V8起脉冲放大作用。控制电压uco加在V4基极上。电路的触发脉冲由脉冲变压器TP二次侧输出，其一次绕组接在V8集电极电路中。脉冲前沿由V4导通时刻确定，脉冲宽度与反向充电回路时间常数R11C3有关。锯齿波的形成和脉冲移相环节：锯齿波电压形成

6、的方案较多，如采用自举式电路、恒流源电路等，本电路采用恒流源电路。恒流源电路方案由V1、V2、V3和C2等元件组成，其中V1、VS、RP2和R3为一恒流源电路。同步环节：触发电路与主电路的同步是指要求锯齿波的频率与主电路电源的频率相同且相位关系确定。锯齿波是由开关V2管来控制的。V2开关的频率就是锯齿波的频率——由同步变压器所接的交流电压决定。V2由导通变截止期间产生锯齿波——锯齿波起点基本就是同步电压由正变负的过零点。V2截止状态持续的时间就是锯齿波的宽度——取决于充电时间常数R1C1。双窄脉冲的形成环节：本方

7、案是采用性能价格比优越、每个触发单元的一个周期内输出两个间隔60度的脉冲的电路，成为双脉冲电路。当V5、V6都导通时，V7、V8都截止，没有脉冲输出。只要V5、V6有一个截止，都会使V7、V8导通，有脉冲输出。第一个脉冲由本相触发单元的uco对应的控制角产生。隔60的第二个脉冲是由滞后60相位的后一相触发单元产生（通过V6）。14武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书图2同步信号为锯齿波的触发电路5.1.2集成触发器集成电路可靠性高，技术性能好，体积小，功耗低，调试方便，已逐步取代分立式电路。与分立元件的锯齿

8、波移相触发电路相似,分为同步、锯齿波形成、移相、脉冲形成、脉冲分选及脉冲放大几个环节。与分立原件的锯齿波移相触发电路相似。图3为KJ004的管脚图图3KJ004管脚图14武汉理工大学《电力电子技术》课程设计说明书各管脚的说明如下表1所示：功能输出空锯齿波形成-Vee(1kΩ)地同步输入综合比较微分阻容封锁调制+Vcc引脚号1、152、6、103、4578911、1213、