单相桥式全控整流电路设计.doc

完整word版)单相桥式全控整流电路的设计目录1设计方案及原理 ............................................................1原理方框图 .......................................................................................................................1主电路的设计 ...................................................................................................................1主电路原理说明 ...............................................................................................................2整流电路参数的计算 .......................................................................................................22元器件的选择 ..............................................................3晶闸管的选用 ...................................................................................................................3变压器的选用 ...................................................................................................................43触发电路的设计 ............................................................4对触发电路的要求 ...........................................................................................................43.2 KJ004集成触发器 ...........................................................................................................44保护电路的设计 ............................................................5过电压保护 ..........................................................6过电压保护 .....................................................6过电流保护 .....................................................7电流上涨率 di/dt的克制 .........................................74.1.4 电压上涨率 du/dt 的克制 .........................................75仿真剖析与调试 ............................................................8成立仿真模型 ...................................................................................................................8仿真结果剖析 ...................................................................................................................9心得领会 . ..................................................................11参照文件 . ..................................................................12附录 . ......................................................错误！不决义书签。

单相桥式全控整流电路的设计1 设计方案及原理1.1 原理方框图系统原理方框图如 1-1 所示：触发电路 保护电路驱动电路 整流主电路 负载图 1-1 系统原理方框图1.2 主电路的设计主电路原理图以下列图 1-2 所示：图 1-2 单相桥式全控整流电路原理图1.3 主电路原理说明在电源电压 u2 正半周时期， VT1、VT4 蒙受正向电压，若在触发角 α 处给 VT1、VT4加触发脉冲， VT1、VT4导通，电流从电源 a 端经 VT1、负载、 VT4流回电源 b 端当 u2 过零时，流经晶闸管的电流也降到零， VT1和 VT4关断在电源电压 u2 负半周时期，仍在触发延缓角 α 处触发 VT2和 VT3， VT2 和 VT3导通，电流从电源 b 端流出，经过 VT3、 R、 VT2流回电源 a 端到 u2 过零时，电流又降为零， VT2 和 VT3 关断今后又是 VT1和 VT4导通，这样循环的工作下去该电路的移向范围是0―π此外，因为该整流电路带的是反电动势负载，因此不是正半轴的随意时辰都能开通晶闸管的，要开通晶闸管一定在沟通电刹时价大于 E 的时候去触发提早触发的话，晶闸管会在 E 的作用下蒙受反向电压，没法导通。

1.4 整流电路参数的计算当| u2 |>E 时，晶闸管能够开通1）整流输出电压的均匀值可按下式计算U d2 2U 2 cos0.9U 2 cos（1-1 ）当 α =0 时， U d 获得最大值90V 即 U doU 2 =90V进而得出 U 2 =100V，α =180 时，oU d =0 α 角的移相范围为 90 2）整流输出电压的有效值为12（2-2 ）2U 2 sin wtd wtU=3）整流电流的均匀值和有效值分别为I dU dU 2 E（2-3 ）RcosR12U =2U 2 sin wt d wtI（2-4 ）RR4) 在一个周期内晶闸管 VT1、 VT4和 VT2、 VT3轮番导通，流过晶闸管的电流均匀值只有输出直流电流均匀值的一半，即：I dvT1U 2E（2-5 ）I dcos2R2 元器件的选择2.1 晶闸管的选用晶闸管的主要参数以下：①额定电压 UTn往常取 U DRM 和U RRM 中较小的，再取凑近标准的电压等级作为晶闸管型的额定电压在采纳管子时，额定电压应为正常工作峰值电压的 2～3 倍，以保证电路的工作安全晶闸管的额定电压U Tnmin U DRM,URRMUTn=（2～3）UTM（ 2-7）UTM :工作电路中加在管子上的最大刹时电压②额定电流 I T(AV)IT(AV) 又称为额定通态均匀电流。

其定义是在室温 40°和规定的冷却条件下，元件在电阻性负载流过正弦半波、导通角不小于 170°的电路中，结温不超出额定结温时，所同意的最大通态均匀电流值将此电流按晶闸管标准电流取邻近的电流等级即为晶闸管的额定电流在实质使用时无论流过管子的电流波形怎样、导通角多大，只需其最大电流有效值不大于额定电流的有效值 ,散热冷却切合规定，则晶闸管的发热、温升就能限制在同意的范围在实质使用时无论流过管子的电流波形怎样、导通角多大，只需其最大电流有效值不大于额定电流的有效值 ,散热冷却切合规定，则晶闸管的发热、温升就能限制在同意的范围将变压器副边电压有效值 U2 定为 200V，则停止导电角 δ°此时可达到的最大输出电压为 °= 178V >90V ，知足要求晶闸管蒙受最大反向电压为：2U 21002考虑到安全裕量，故晶闸管额定电压为：U TnV由式 2-6 知，流过晶闸管电流有效值最大为：I VT maxU 22002R528.28 A2晶闸管额定电流为：IT AVI VTmax27~36A1.5~2经过以上计算得悉，能够取晶闸管额定电压为 800V，额定电流为 30A2.2 变压器的选用变压器是一种静止的装置，它是依赖磁耦合的作用，将一种等级的电压与电流变换为另一种等级的电压与电流，起着传达电能的作用。

单相桥式全控整流电路带反电动势负载，变压器二次电流有效值 I2 与输出电流有效值 I 相等由式 2-4 可知，二次侧电流最大为 50A，故变压器容量起码为 10000 V·A3 触发电路的设计3.1 对触发电路的要求晶闸管触发主要有移相触发、过零触发和脉冲列调制触发等触发电路对其产生的触发脉冲要求 :1）、触发信号可为直流、沟通或脉冲电压2）、触发信号应有足够的功率（触发电压和触发电流） 3）、触发脉冲应有必定的宽度，脉冲的前沿尽可能陡，以使元件在触发导通后，阳极电流能快速上涨超出掣住电流而保持导通4）、触发脉冲一定与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范围一定知足电路要求3.2 KJ004 集成触发器KJ004 。