单相桥式全控整流电路-RLE

1、单相桥式全控整流电路设计摘要  整流电路是电力电子电路中出现最早的一种，他的作用是将交流电能变成直流电能供给直流用电设备。 本文以单项桥式全控整流电路为研究对象，介绍了单项桥式全控整流电路-RLE的工作原理，介绍了单项桥式全控整流电路的主要环节及工作原理，在此基础上运用PSIM软件分别对电路的仿真进行了设计；实现了对单项桥式全控整流电路的仿真，并对仿真结果进行分析，计算。  关键词：单项桥式全控整流电路，晶闸管，额定电流，PSIM，波形，仿真设计目 录摘要11 选题背景3 1.1指导思想3 1.2 基本设计任务32 电路设计3 2.1 总体方框图3 2.2原理总图

2、4 2.3仿真图4 2.4工作情况分析43 调试过程及波形图5 3.1 L1=5mH时=300和=9005 3.2 L1=500mH时=300和=90064 计算数据75小结8参 考 文 献91 选题背景 在电力电子技术中，可控整流电路是非常重要的内容，整流电路是将交流电变为直流电的电路，其应用非常广泛。工业中大量应用的各种直流电动机的调速均采用电力电子装置；电气化铁道、电动汽车、飞机、船舶、电梯等交通运输工具中也广泛采用整流电力电子技术；各种电子装置如通信设备中的程控交换机所用的直流电源、大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源都可以利用整流电路构成的直流电源供电，可以说有电源的地方就

3、有电力电子技术的设备。1.1 指导思想 单相桥式全控整流电路是对每个导电回路进行控制，无须用续流二极管，也不会失控现象，负载形式多样，整流效果好，波形平稳，应用广泛。变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，平均值为零，即直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器的利用率也高。1.2 基本设计任务 在充分理解单相桥式全控整流电路工作原理的基础上，设计出单相桥式全控整流电路带阻感反电势（取较小和较大电感量各一个）负载时的电路原理图，使用PSIM软件对所设计的电路带不同负载的情况下晶闸管取不同的触发角（要求=900和900各取一个角度）进行仿真，分别获得Ud、Id、UVT、IVT、

4、I2波形，并对所给出的角度计算上述数值。要求成果：1）设计出合理的整流电路图 。 2）选择不同触发角度，仿真出波形并作计算。 3）给出详细的仿真过程描述和详细的计算步骤和过程。 2 电路设计2.1 总体方框图图2-1总体方框图2.2 原理图图2-2原理图2.3仿真图图2-3 仿真图2-4 工作情况分析在单相桥式全控整流电路中，晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3组成另一对桥臂。在理想情况下进行分析。第一阶段：在U2正半波的（0）区间： 晶闸管VT1、VT4承受正压，但无触发脉冲，处于关断状态。假设电路已工作在稳定状态，则在0区间由于电感释放能量，晶闸管VT2、VT3维持导通。第二阶

5、段：在U2正半波的t=时刻及以后：在t=处触发晶闸管VT1、VT4使其导通，电流沿电源+VT1RLEVT4电源-流通，此时负载上有输出电压（Ud=U2）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。第三阶段：在U2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。第四阶段：在U2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+VT3RLEVT2-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（Ud=

6、-U2）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。3 调试过程及波形图3.1 L1=5mH时=300和=900取L非常小时，虽然负载中有电感使负载电流不能突变，电杆对负载电流起平衡作用，但是L很小，续流过程很短暂。=300时Ud、Id、UVT、IVT、I2的波形为图3-1-1=900时Ud、Id、UVT、IVT、I2的波形为图3-1-23.2 L1=500mH时=300和=900当取L较大时，L里面所储存的能量较多，此时阻碍中有电杆是负载电流不能突变，电杆对负载电流起平衡作用，负

7、载电流Id连续且波形近似为一水平线，U2过零变负时，由于电感作用晶闸管VT1和VT4中仍流过电流Id，并不关断。=300时Ud、Id、UVT、IVT、I2的波形为图3-2-1=900时Ud、Id、UVT、IVT、I2的波形为图3-2-24 计算数据直流输出电压平均值：直流输出电流平均值： 流经晶闸管的电流有效值：流经晶闸管的电压有效值： 变压器二次侧的电流有效值： 取R1=4，E=50V当=300 时，Ud=171.47v Id=12.147A IVT=8.5A UVT=6.07v I2=12.147A当=900 时，Ud=0v Id=12.147A IVT=8.5A UVT=6.07v I2=12.147A5 小结经过此次课程设计的锻炼，我的确学习了不少东西！之前只是咋爱学习课本的理论知识，时间毕竟接触的很少，总感觉不到我们所学的东西到底有什么使用价值，而在课设期间，我才发现了我们学习的理论知识的价值和作用，而且通过这次机会很好的巩固了一下理论，使