單相橋式全控整流電路 觸發(fā)角45度.doc

電子技術(shù) 課程設(shè)計(jì)說明書1 引言在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天,電力電子技術(shù)也不斷取得重大突破。電力電子技術(shù)是將電子技術(shù)和控制技術(shù)引入傳統(tǒng)的電力技術(shù)領(lǐng)域。利用半導(dǎo)體電力開關(guān)器件組成各種電力變換電路實(shí)現(xiàn)電能和變換和控制而構(gòu)成的一門完整的學(xué)科。由于在社會(huì)生活中大小可調(diào)的直流電源的需要不斷增大,而全控整流電路結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、性能穩(wěn)定,利用它可以方便地得到大、中、小各種容量的直流電能,是目前獲得直流電能的主要方法,得到了廣泛應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)我們做的單相橋式全控整流電路具有廣泛的應(yīng)用前景。通過本次設(shè)計(jì)對(duì)以往所學(xué)知識(shí)進(jìn)行夯實(shí)并不斷地提高，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了本課題的研究。2 主要任務(wù) 根據(jù)設(shè)計(jì)題目要求的指標(biāo)，通過查閱有關(guān)資料分析其工作原理，確定各器件參數(shù)，設(shè)計(jì)電路原理圖；利用MATLAB仿真軟件繪制主電路結(jié)構(gòu)模型圖，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)。用示波器模塊觀察和記錄電源電壓、觸發(fā)信號(hào)、晶閘管電流和電壓，負(fù)載電流和電壓的波形圖。2.1 工作原理圖1 單相橋式全控整流電路(阻感負(fù)載)2OwtOwtOwtudidi2OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4u（1）在正半波的（0）區(qū)間： 晶閘管VT1、VT4承受正壓，但無觸發(fā)，處于關(guān)斷狀態(tài)。 （2）在正半波的t=時(shí)刻及以后：在t=處觸發(fā)晶閘管VT1、VT4使其導(dǎo)通，電流沿aVT1LRVT4bTr的二次繞組a流通，此時(shí)負(fù)載上有輸出電壓（=）和電流。電源電壓反向加到晶閘管VT2、VT3上，使其承受反壓而處于關(guān)斷狀態(tài)。（3）在負(fù)半波的（+）區(qū)間：當(dāng)t=時(shí)，電源電壓自然過零，感應(yīng)電勢使晶閘管VT1、VT4繼續(xù)導(dǎo)通。在電壓負(fù)半波，晶閘管VT2、VT3承受正壓，因無觸發(fā)脈沖，VT2、VT3處于關(guān)斷狀態(tài)。（4）在負(fù)半波的t=+時(shí)刻及以后：在t=+處觸發(fā)晶閘管VT2、VT3使其導(dǎo)通，電流沿bVT3LRVT2aTr的二次繞組b流通，電源電壓沿正半周期的方向施加到負(fù)載上，負(fù)載上有輸出電壓 （=-）和電流。此時(shí)電源電壓反向加到VT1、VT4上，使其承受反壓而變?yōu)殛P(guān)斷狀態(tài)。晶閘管VT2、VT3一直要導(dǎo)通到下一周期t=2+處再次觸發(fā)晶閘管VT1、VT4為止。2.2 參數(shù)計(jì)算1輸出電壓平均值2輸出電流平均值 3輸出電阻值 4晶閘管承受的最大反向電壓 5晶閘管的額定電壓 6流過晶閘管電流有效值 7晶閘管的額定電流 3 電路仿真3.1 仿真圖在此電路中，輸入電壓的電壓設(shè)置為100V，頻率設(shè)置為50Hz，電阻阻值設(shè)置為8歐姆，觸發(fā)角為45。圖2 單相橋式全控整流電路MATLAB仿真圖a. 交流電源參數(shù)圖3 單相橋式全控整流電路交流電源參數(shù)b. 負(fù)載參數(shù)圖4 單相橋式全控整流電路負(fù)載參數(shù)c晶閘管參數(shù)圖5 單相橋式全控整流電路晶閘管參數(shù)d同步脈沖信號(hào)發(fā)生器參數(shù)圖6 單相橋式全控整流電路同步脈沖信號(hào)發(fā)生器參數(shù)圖7 Matlab仿真結(jié)果U2的波形圖 Ud的波形圖 電流Id的波形圖 Ivt1.4的電流波形圖，上面為其電壓波形圖 Ivt2.3的電流波形圖及其電壓波形圖 I2的波形圖3.2波形分析：0.0025秒T1T4觸發(fā)，晶閘管VT1 VT4導(dǎo)通，0.0125秒T2T3觸發(fā)晶閘管 VT2 VT3導(dǎo)通.輸出電壓在0.0025秒觸發(fā)波形開始與輸入電壓相符，00.0025秒由于無觸發(fā)，輸出電壓為零，由于感性負(fù)載（電感較小時(shí)）輸出電壓反向增大后變?yōu)榱?，同?.0125秒時(shí)T2T3觸發(fā)，電壓波形隨輸入電壓改變而改變。由于感性負(fù)載輸出電壓反向增大后變?yōu)榱?。由于是感性?fù)載，輸出電流隨電壓上升后快速下降到零這時(shí)下一觸發(fā)脈沖沒到，輸出電流為零。4 總結(jié)這次課程設(shè)計(jì)讓我明白了很多關(guān)于電力電子技術(shù)方面的知識(shí)，尤其是在課本中沒有完全介紹的。通過這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)文檔的編排也有了一定的掌握，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，把以前一些沒弄懂的問題這次弄明白了一部分。整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程中，通過自己學(xué)習(xí)與其他同學(xué)的討論我學(xué)會(huì)Matlab軟件的應(yīng)用以及對(duì)單向全控整流電路的工作過程有了更深的了解。 參 考 文 獻(xiàn)1.王兆安.電力電子技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.20092.李傳琦.電力電子技術(shù)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)