单相桥式全控整流电路 触发角45度.doc

电子技术 课程设计说明书1 引言在科学技术高速发展的今天,电力电子技术也不断取得重大突破。电力电子技术是将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域。利用半导体电力开关器件组成各种电力变换电路实现电能和变换和控制而构成的一门完整的学科。由于在社会生活中大小可调的直流电源的需要不断增大,而全控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大、中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。本次设计我们做的单相桥式全控整流电路具有广泛的应用前景。通过本次设计对以往所学知识进行夯实并不断地提高，因此我们设计了本课题的研究。2 主要任务 根据设计题目要求的指标，通过查阅有关资料分析其工作原理，确定各器件参数，设计电路原理图；利用MATLAB仿真软件绘制主电路结构模型图，设置相应的参数。用示波器模块观察和记录电源电压、触发信号、晶闸管电流和电压，负载电流和电压的波形图。2.1 工作原理图1 单相桥式全控整流电路(阻感负载)2OwtOwtOwtudidi2OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4u（1）在正半波的（0）区间： 晶闸管VT1、VT4承受正压，但无触发，处于关断状态。 （2）在正半波的t=时刻及以后：在t=处触发晶闸管VT1、VT4使其导通，电流沿aVT1LRVT4bTr的二次绕组a流通，此时负载上有输出电压（=）和电流。电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态。（3）在负半波的（+）区间：当t=时，电源电压自然过零，感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通。在电压负半波，晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。（4）在负半波的t=+时刻及以后：在t=+处触发晶闸管VT2、VT3使其导通，电流沿bVT3LRVT2aTr的二次绕组b流通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载上，负载上有输出电压 （=-）和电流。此时电源电压反向加到VT1、VT4上，使其承受反压而变为关断状态。晶闸管VT2、VT3一直要导通到下一周期t=2+处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。2.2 参数计算1输出电压平均值2输出电流平均值 3输出电阻值 4晶闸管承受的最大反向电压 5晶闸管的额定电压 6流过晶闸管电流有效值 7晶闸管的额定电流 3 电路仿真3.1 仿真图在此电路中，输入电压的电压设置为100V，频率设置为50Hz，电阻阻值设置为8欧姆，触发角为45。图2 单相桥式全控整流电路MATLAB仿真图a. 交流电源参数图3 单相桥式全控整流电路交流电源参数b. 负载参数图4 单相桥式全控整流电路负载参数c晶闸管参数图5 单相桥式全控整流电路晶闸管参数d同步脉冲信号发生器参数图6 单相桥式全控整流电路同步脉冲信号发生器参数图7 Matlab仿真结果U2的波形图 Ud的波形图 电流Id的波形图 Ivt1.4的电流波形图，上面为其电压波形图 Ivt2.3的电流波形图及其电压波形图 I2的波形图3.2波形分析：0.0025秒T1T4触发，晶闸管VT1 VT4导通，0.0125秒T2T3触发晶闸管 VT2 VT3导通.输出电压在0.0025秒触发波形开始与输入电压相符，00.0025秒由于无触发，输出电压为零，由于感性负载（电感较小时）输出电压反向增大后变为零，同理0.0125秒时T2T3触发，电压波形随输入电压改变而改变。由于感性负载输出电压反向增大后变为零。由于是感性负载，输出电流随电压上升后快速下降到零这时下一触发脉冲没到，输出电流为零。4 总结这次课程设计让我明白了很多关于电力电子技术方面的知识，尤其是在课本中没有完全介绍的。通过这次课程设计，我对文档的编排也有了一定的掌握，这对于以后的毕业设计及工作需要都有很大的帮助，在完成课程设计的同时我也在复习一遍电力电子这门课程，把以前一些没弄懂的问题这次弄明白了一部分。整个课程设计过程中，通过自己学习与其他同学的讨论我学会Matlab软件的应用以及对单向全控整流电路的工作过程有了更深的了解。 参 考 文 献1.王兆安.电力电子技术.机械工业出版社.20092.李传琦.电力电子技术计算机仿真实验