V铅酸储电池充电器

目录前言 0第一章总体设计方案 11系统设计 12方案策略 1第二章蓄电池的选择 21蓄电池的种类、特点 22蓄电池的选择 2第三章充电器原理 31铅酸蓄电池的充电以及放电特性 32充电器的工作原理 32。1恒流充电 42.2恒压充电 42.3三段式充电 43.充电时注意事项: 5第四章硬件电路设计 61电路总体设计 62主电路设计 62。1整流电路 62。2可控硅调频电路 83触发电路设计 123。1整流电路设计 123.2滤波电路 143.3三端稳压电路 153.4触发电路 163。5隔离保护电路 18第五章外壳设计 18附录1：电路总图 19附录2：实物图 20TOC\＊MERGEFORMAT前言随着经济的发展和社会进步，人们对生存质量的要求愈来愈高，交通便捷也越来越成为社会发展的迫切要求，高等级公路以空前的速度发展，道路的清扫和保洁也越来越受到有关部门的重视，多年来形成的人工清扫的格局显然已不适应我国高等级公路发展的客观要求，人工清扫粉尘飞扬，严重影响清洁工人的身体健康,也不可避免的造成环境的二次污染：公路车辆的高速行驶对清洁工人的生命安全造成潜在威胁,马路清扫车只能清扫主要街道,而人行道和非机动车道只能由保洁工来完成，这样既浪费物力也浪费人力，这就要求我们必须迅速发展一个既环保又节能的小型道路清扫车，使人们生活在洁净健康的环境中,这也是人类二十一世纪高品质生活的必然要求。因此研究适合于人行道和非机动车道的小型电动清扫车对我国清扫车概况和开发机型有着十分重要的意义！目前，在一些大、小城市的街巷里垃圾成堆，如果使用人力来清扫，那将需要大量的人力资源。通常进口车体积庞大、结构复杂、造价高昂。例如，国产中小型清扫车通常每部价格在40万元左右，一些进口真空机每部价格高达700万元以上，而且每月还要支付高昂的维修费和保养费.这些进口机只适用于路面较为平坦宽广的道路，而无法清扫小巷。当今全国各地的小巷中均为人工清扫没，人工清扫的方式也有着种种不足。例如，安全隐患问题、杨晨污染问题、费时费力等。所以，综合以上的利弊,我们决定利用电瓶作为驱动力源，设计出完整的既对环境无污染又可以节省劳动力的小型自动清扫车。电瓶（蓄电池)驱动的车就是我们常说的“电动车”，顾名思义，以蓄电池能源，电动机为牵引,根据蓄电池容量可大可小。电动车可用电气调速，比传统的机械调速运行更稳定且没有噪音等优点。电动车采用铅酸蓄电池作为驱动力源,必须为其配套电瓶充电器，目前铅酸蓄电池由于受到技术条件的限制,其充电主要采用恒压、恒压限流、恒流等常规充电模式,这些方法的充电电流未能有效的遵从马斯所提出的可接受充电电流曲线,因而有的充电方法时间效率低、充电不完全；有的则存在着过充电和析气等现象，并导致充电过程的低效,耗时和易损。因此对既能提高能量利用效率，加快充电速度,又不影响铅酸蓄电池的使用寿命的新型充电技术的研究具有实际意义.本论文主要对铅酸蓄电池的快速充电问题进行了论述和验证。在充分了解铅酸蓄电池电化学机理的基础上，对正、负脉冲相间去极化的快速充电原理作了一定的实验.就充电过程中的起始充电电流、正脉冲的幅值、正脉冲的频率、对实验数据进行分析和比较，验证了快速充电方法的有效性和可行性,因此本设计采用可控硅对充电电流（脉冲频率)进行调节。电路主要分为主电路和触发电路。第一章总体设计方案1系统设计根据课题的要求，系统采用开关电源，通过脉冲电流的方式来实现充电的目的。由市电送来的220V交流电经变压器降压、桥式整流、可控硅调频后送给蓄电池进行充电。2方案策略用单结晶体管触发电路实现触发信号频率的调制方案。蓄电池充电时,先通过变压器将220V市电降压为56V交流电，然后通过桥式整流得到全波直流电、最后通过可控硅调频后的脉冲电流为蓄电池供电。脉冲电流的频率主要取决于单节晶体管触发电路发出的触发信号的频率,通过调节RC电路的R值，使电容器的充电时间发生改变，单节晶体管的关断时间发生改变，从而改变了输出触发信号的占空比，这个触发信号送给可控硅，从而便调节可控硅在一个周期内关断和导通的时间，从而实现控制可控硅输出脉冲电流大小。这种方法技术简单、成熟、有多年的实用经验、所需的元器件少、成本低，安全可靠，适应市电输入范围宽都是其主要的优点.如下图1。1方框图桥式整流变压器AC15V 桥式整流变压器 AC56V桥式整流滤波、稳桥式整流滤波、稳压可控硅触发电路可控硅触发电路电流、电压显示输出电流、电压显示输出图1.1总体方框图第二章蓄电池的选择蓄电池是电瓶式扫地车上主要能源装置，其作用包括:向驱动系统、滚扫系统和仪表供电.1蓄电池的种类、特点蓄电池的种类一般可分为铅酸电池、铅酸免维护电池及镍镉电池等，它们各自的特点如下:铅酸电池:也称为汽车用电池(需加水维护），充放电时会产生氢气，安置地点必须设置在通风处以免造成危险;电解液呈酸性,会腐蚀金属；价格低廉。铅酸免维护电池：密封式充电不会产生任何有害气体,摆设容易，不需考虑安置地点通风问题，免保养，免维护；放电率高，特性稳定，价格较高.镍镉电池：用于特殊场合及特殊设备上，水为介质，充放电不会产生。有害气体；失水率低，但需要固定时间加水及保养;放电特性最佳;可放置于任何恶劣环境.2蓄电池的选择电机是电瓶式扫地车主要消耗源，其次是继电器和仪表车，根据驱动组和电器控制组提供的资料,电机总功率为1600W，额定电压为48V;继电器和仪表总功率为5W，额定电压为48V。所以蓄电池需提供的工作电流为式中P——电机功率；U——电瓶电压。选60AH的电瓶，则可续行3。3小时。这是电瓶式扫地车用最高速行驶时的情况，如果降低车速续行时间有望达到或超过5小时。综上所述，本设计选择48V60AH的铅酸免维护电池，如图2.1所示：第三章充电器原理1铅酸蓄电池的充电以及放电特性所谓蓄电池即是储存化学能量,必要时放出电能的一种电气化学设备。而铅酸蓄电池是通过阳极的PbO2以及阴极的Pb浸到电解液(稀硫酸)中发生化学反应来进行充电和放电的。当铅酸蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴,阳极板上的活性物质产生反应，生成新化合物硫酸铅，在此过程中会产生自由电子，从而产生电流。而由于放电时在阳极板，阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成硫酸，铅及过氧化铅,因此电池内电解液的浓度逐渐增加，亦即电解液之比重上升，并逐渐回复到放电前的浓度，这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态，当两级的硫酸铅被还原成原来的活性物质时，即等于充电结束。铅酸蓄电池的典型放电曲线特性是以一个单体蓄电池为例，采用1/20放电进行分析的，蓄电池端电压根据各极板间硫酸密度的变化规律分为三个阶段：开始放电阶段,相对稳定阶段和迅速下降阶段，其放电曲线如图2.1所示。铅酸蓄电池的典型充电特性曲线如图2.2所示，通常是以恒流充电进行分析。其充电特性仍然可以归纳为三个阶段来阐述：开始充电阶段，相对稳定阶段以及迅速上升阶段。图2.1铅酸蓄电池放电特性曲线图2.2铅酸蓄电池充电特性曲线图2.1铅酸蓄电池放电特性曲线图2.2铅酸蓄电池充电特性曲线2充电器的工作原理电动车充电器常用的充电方式一般分为二段式充电模式和三段式充电模式两种。其中的二段式充电是指先恒压充电，充电电流随蓄电池电压的上升逐渐减小，等蓄电池的电量补充到一定程度以后，电压会上升到充电器的设定值，随后进入涓流的浮充状态。而对于三段式将在后面具体介绍。2。1恒流充电恒流充电，又叫定电流充电法，在整个充电过程中，始终保持充电电流恒定不变。在充电过程中，由于蓄电池的段电压逐渐升高，为了保持充电电流的恒定，必须相应提高充电电压.采用恒流充电法，可以将不同容量的蓄电池串联在一起进行充电.但是各个蓄电池的容量应当尽可能相同，否则应当以容量最小的蓄电池计算充电电流，当小蓄电池充足之后，应当及时摘除，再继续给大容量蓄电池充电.恒流充电法的优点是可以任意选择充电电流，有益于延长蓄电池的使用寿命.缺点是充电时间长，并且需要经常调整充电电流。2。2恒压充电恒压充电又叫定电压充电法，在充电过程中，始终保持一个恒定的充电电压，绝大多数汽车都采用这种充电方法对车载蓄电池进行充电.充电初期，由于蓄电池的端电压较低,充电器与蓄电池的电压差较大,所以充电电流也大。随着充电的进行，蓄电池端电压逐渐上升，充电器与蓄电池的电压差也减小，所以充电电流减小。如果充电器输出电压不足，则充电很短时间就导致充电电流下降为零，过早地结束了充电,长期如此，势必导致蓄电池长期充电不足，容量下降，寿命缩短.如果充电器输出电压过高，充电电流将显著增大，即使蓄电池已经充足电，但端电压仍然低于充电器的输出电压，充电电流仍然纯在，充电始终在进行，势必导致蓄电池过充电，加快电解液的消耗,使用寿命缩短。2.3三段式充电三段式充电与二段式充电的不同之处在于其第一个阶段为恒流充电阶段，充电器先以恒流对蓄电池快速充电，随着蓄电池存储能量的升高，充电电流减小，被充电控制电路检测后充电器自动转入第二个阶段恒压充电，继续为蓄电池补充能量，电压上升的幅度较小并且速度放慢，直到电压稳定.当充电电流小于300mA的转折电流后自动转为涓流充电，以补偿蓄电池的自放电电流，并起到保养蓄电池的作用。本设计主要是针对48V的充电器，对于三段式充电器的三个主要参数的要求是相当严格的:(1）涓流阶段的参考电压值：涓流阶段的参考电压值一般为58V左右，不能大于或小于该参考值。该值高容易导致电池失水,会引起蓄电池发热变形；该值低不仅充电速度慢，而且不利于蓄电池充足电。因此，这个参数极为重要，只有满足这个参数要求才能延长蓄电池的使用寿命。（2）恒压阶段的参考电压值:恒压阶段的参考电压值为59.5V左右，此值高有利于快速充足电，但容易造成蓄电池失水，充电后期不能使电流降下来,容易导致蓄电池发热变形；此值低则蓄电池快速充电的时间短，延长了蓄电池充足电的时间，但有利于向涓流阶段转换。因此，这个也是个重要参数，不能偏离过多。1)转换电流：转换电流的参考值为500mA左右。通常该参考值范围是450—550mA，若此值过高,虽然有利于延长蓄电池的使用寿命，但增加了充电时间，但不能低于400mA.若此值低,虽有利于充足电并缩短充电时间，但会导致恒压充电时间过长，容易引起蓄电池失水，降低蓄电池的使用寿命。当个别蓄电池出现问题，使充电电流不能降为转折电流时,会损坏同组其他蓄电池。2）充电方式3。充电时注意事项：充电时要注意的事项:一是在通风良好的环境下进行,以免温度过高给充电器和蓄电池带来危害，影响三段式充电过程；二是充电过程中如果闻到异味或充电器外壳温度过高,应立即停止充电，对充电器进行检修或更换;三是不要让金属和水等导电物质进入充电器内部,以免充电器内部的电子元器件被短路损坏。第四章硬件电路设计1电路总体设计电路总体分为主电路和触发电路。其中主电路由整流电路,可控硅调频电路,电流、电压显示电路构成；触发电路由整流电路，滤波电路、稳压电路、触发电路和隔离、过载保护电路构成。电路总体方框图如下图。电容滤波整流变压器AC15V 电容滤波整流变压器AC56V三端稳压桥堆三端稳压桥堆隔离、过载保护可控硅触发电路隔离、过载保护可控硅触发电路电流显示电压显示输出电流显示电压显示输出图4.1电路方框图2主电路设计2.1整流电路在本设计中整流电路采用集成化、大功率的桥堆，桥堆是一种电子元件,内部由多个二极管组成。图4。2简化画法 图4。2桥堆原理图主要作用是整流,调整电流方向。用桥堆整流是比较好的，首先是很方便,而且它内部的四个管子一般是挑选配对的，所以其性能较接近，还有就是大功率的整流时，桥堆上都可以装散热块，使工作时性能更稳定,当然使用场合不同也要选择不同的桥堆,不能只看耐压是否够,比如高频特性等。整流桥堆产品是由四只整流硅芯片作桥式连接,外用绝缘朔料封装而成,大功率整流桥在绝缘层外添加锌金属壳包封,增强散热。整流桥品种多：有扁形、圆形、方形、板凳形(分直插与贴片）等，有GPP与O/J结构之分。最大整流电流从0.5A到100A，最高反向峰值电压从50V到1600V。半桥是将两个二极管桥式整流的一半封在一起，用两个半桥可组成一个桥式整流电路,一个半桥也可以组成变压器带中心抽头的全波整流电路,选择整流桥要考虑整流电路和工作电压。优质的厂家有广州国信电子科技有限公司（文斯特电子)的G系列整流桥堆，进口品牌有ST、IR,台系的SEP、GD等。整流桥堆一般用在全波整流电路中,它又分为全桥与半桥。全桥是由4只整流二极管按桥式全波整流电路的形式连接并封装为一体构成的，图是其外形.全桥的正向电流有0.5A、1A、1.5A、2A、2.5A、3A、5A、10A、20A、35A、50A等多种规格，耐压值（最高反向电压）有25V、50V、100V、200V、300V、400V、500V、600V、800V、1000V等多种规格。整流桥命名规则一般整流桥命名中有3个数字，第一个数字代表额定电流，A；后两个数字代表额电压（数字＊100）,V如:KBL407即4A，1000VKBPC5010即50A，1000V(1234567，005、01、02、04、06、08、10分别代表电压档的50V，100V,200V,400V，600V，800V，1000V）。结合蓄电池充电时参数以及对充电器的要求，本设计采用全桥、10A、600V型桥堆.图4.310A、600V全桥实物图2.2可控硅触发电路（1）可控硅的介绍可控硅又称晶闸管(SiliconControlledRectifier,SCR）.自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族，它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管，等等.可控硅整流HYPERLINK”http：///view/481400.htm"器件是一种非常重要的功率器件，可用来做高电压和高电流的控制.可控硅器件主要用在开关方面，使器件从关闭或是阻断的HYPERLINK”/view/705553。htm"状态转换为开启或是导通的状态，反之亦然。可控硅器件与/view/460072.htm"过程皆牵涉到电子和HYPERLINK”http：///view/194378.htm"空穴，但可控硅的开关机制和HYPERLINK”http：///view/501948。htm”双极晶体管是不同的,且因为器件结构不同，可控硅器件有较宽广范围的电流、电压控制能力。现今的可控硅器件的额定电流可以从几毫安到5000A以上，额定电压可以超过10000V。下面将讨论基本可控硅器件的工作原理，然后给出一些高功率和高HYPERLINK”http：///view/30964。htm”频率的可控硅器件。在性能上,可控硅不仅具有单向导电性，而且还具有比硅整流元件（俗称”死硅”）更为可贵的可控性。它只有导通和关断两种状态.可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备，如果超过此频率,因元件开关损耗显着增加，允许通过的平均电流相降低,此时,标称电流应降级使用。可控硅的优点：以小噪音;效率高，成本低等等。可控硅的弱点：静态及动态的过载能力较差；容易受干扰而误导通.可控硅从外形上分类主要有：螺栓形、平板形和平底形。可控硅元件的结构不管可控硅的外形如何,它们的管芯都是由P型硅和N型硅组成的四层P1N1P2N2结构.见图1.它有三个PN结(J1、J2、J3),从J1结构的P1层引出阳极A,从N2层引出阴级K,从P2层引出控制极G，所以它是一种四层三端的半导体器件。图4.4可控硅结构示意图和符号图（2)可控硅元器件的工作原理可控硅是P1N1P2N2四层三端HYPERLINK”http：///view/3850626。htm"结构元件，共有三个PN结,分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成,其等效图解如右图所示图4。5可控硅等效图解图1)晶闸管的主要工作特性为了能够直观地认识晶闸管的工作特性，大家先看这块示教板(图3）。晶闸管VS与小灯泡EL串联起来，通过开关S接在直流电源上。注意阳极A是接电源的HYPERLINK”http：///view/3149135。htm"正极,阴极K接电源的负极,控制极G通过按钮开关SB接在1.5V直流电源的正极(这里使用的是KP1型晶闸管，若采用KP5型，应接在3V直流电源的正极）。晶闸管与电源的这种连接方式叫做正向连接，也就是说，给晶闸管阳极和控制极所加的都是HYPERLINK”http：///view/3118333.htm”正向电压。现在我们合上电源开关S，小灯泡不亮，说明晶闸管没有导通；再按一下按钮开关SB，给控制极输入一个触发电压，小灯泡亮了，说明晶闸管导通了.这个演示实验给了我们什么启发呢？HYPERLINK”http：///albums/685100/685100。html＃0＄bd7042607d9a60c38db10deb”这个实验告诉我们，要使晶闸管导通，一是在它的阳极A与阴极K之间外加正向电压，二是在它的控制极G与阴极K之间输入一个正向触发电压.晶闸管导通后,松开按钮开关，去掉触发电压,仍然维持导通状态.2)晶闸管的特点“一触即发”,但是,如果阳极或控制极外加的是HYPERLINK”http：///view/2979173。htm"反向电压,晶闸管就不能导通。控制极的作用是通过外加正向触发HYPERLINK”/view/107414.htm”脉冲使晶闸管导通，却不能使它关断。那么，用什么方法才能使导通的晶闸管关断呢？使导通的晶闸管关断，可以断开阳极电源(图3中的开关S)或使阳极电流小于维持导通的最小值（称为维持电流)。如果晶闸管阳极和阴极之间外加的是交流电压或脉动HYPERLINK”/view/2070482.htm”直流电压，那么，在电压过零时，晶闸管会自行关断。（3）测试晶闸管的好坏方法用万用表可以区分晶闸管的三个电极吗?怎样测试晶闸管的好坏呢？普通晶闸管的三个电极可以用万用表HYPERLINK”/view/19469。htm”欧姆挡R×100挡位来测。大家知道，晶闸管G、K之间是一个PN结〔图2（a)〕，相当于一个二极管,G为正极、K为负极,所以，按照测试二极管的方法，找出三个极中的两个极，测它的正、反向电阻,电阻小时,万用表红表笔接的是控制极G，黑表笔接的是阴极K，剩下的一个就是阳极A了。测试晶闸管的好坏，可以用刚才演示用的示教板电路(图3).接通电源开关S，按一下按钮开关SB，灯泡发光就是好的，不发光就是坏的。（4）晶闸管触发电路的形式常用的有阻容移相桥HYPERLINK”/view/3871275。htm”触发电路、单结晶体管触发电路、HYPERLINK”/view/522091。htm"晶体三极管触发电路、利用小晶闸管触发大晶闸管的触发电路，等等。1）电压平均值额定HYPERLINK”http：///view/1825984。htm”通态平均电流IT在一定条件下，阳极-——阴极间可以连续通过的50赫兹正弦半波电流的平均值。2）峰值电压a.正向阻断峰值电压VPF在控制极开路未加触发HYPERLINK”http：///view/54338.htm”信号，阳极正向电压还未超过导能电压时，可以重复加在可控硅两端的正向峰值电压。可控硅承受的正向电压峰值，不能超过手册给出的这个HYPERLINK”/view/1703315。htm"参数值。b。反向阻断峰值电压VPR当可控硅加反向电压,处于反向关断状态时，可以重复加在可控硅两端的反向峰值电压。使用时，不能超过手册给出的这个参数值。c。控制极触发电流Ig1、触发电压VGT在规定的环境温度下,阳极—--阴极间加有一定电压时,可控硅从关断状态转为导通状态所需要的最小控制极电流和电压.d.维持电流IH在规定温度下，控制极断路，维持可控硅导通所必需的最小阳极HYPERLINK”http：///view/3826451.htm”正向电流。近年来，许多新型可控硅元件相继问世，如适于高频应用的快速可控硅，可以用正或负的触发信号控制两个方向导通的HYPERLINK”/view/1303425.htm"双向可控硅，可以用正触发信号使其导通，用负触发信号使其关断的可控硅等等。(5）可控硅的主要参数1）电流a.额定通态电流(IT)即最大稳定工作电流，俗称电流.常用可控硅的IT一般为一安到几十安。耐压b。反向重复峰值电压(VRRM)或HYPERLINK”http：///view/3185341。htm"断态重复峰值电压（VDRM），俗称耐压。常用可控硅的VRRM/VDRM一般为几百伏到一千伏。触发电流c。控制极触发电流（IGT），俗称触发电流.常用可控硅的IGT一般为几微安到几十毫安。（6)结构与鉴别可控硅从外形上分主要有螺旋式、平板式和平底式三种，螺旋式的应用较多。可控硅有三个电极—--阳极(A）阴极(C）和控制极（G）。它有管芯是P型HYPERLINK”/view/56043.htm"导体和N型导体交迭组成的四层结构，共有三个PN结。可控硅和只有一个PN结的硅整流二极度管在结构上迥然不同。可控硅的四层结构和控制极的引用,为其发挥“以小控大”的优异控制特性奠定了基础.在应用可控硅时，只要在控制极加上很小的电流或电压，就能控制很大的阳极电流或电压。目前已能制造出电流容量达几百安培以至上千安培的可控硅元件。一般把5安培以下的可控硅叫小功率可控硅，50安培以上的可控硅叫大功率可控硅。鉴别可控硅三个极的方法很简单,根据P—N结的原理，只要用万用表测量一下三个极之间的电阻值就可以。阳极与阴极之间的正向和反向电阻在几百千欧以上，阳极和控制极之间的正向和反向电阻在几百千欧以上.控制极与阴极之间是一个P—N结,因此它的正向电阻大约在几欧-几百欧的范围，反向电阻比正向电阻要大.另外，在测量控制极正反向电阻时，万用表应放在R*10或R*1挡，防止电压过高控制极主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成.主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成.滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分.变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。（1)整流电路分类及工作原理1）半波整流电路半波整流电路是一种最简单的整流电路。它由电源变压器B、整流HYPERLINK”/view/1016.htm"二极管D和负载HYPERLINK”/view/3571。htm"电阻Rfz组成.变压器把市电电压(多为220伏）变换为所需要的交变电压e2，D再把交流电变换为脉动直流电。削”掉了，只有正半周通过Rfz，在Rfz上获得了一个单一右向（上正下负）的电压,如图4.6（b）所示，达到了整流的目的，但是，负载电压Usc。以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。这种除去半周、图下半周的整流方法，叫半波整流。不难看出，半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压Usc=0.45e2）因此常用在高电压、小电流的HYPERLINK”/view/284243.htm"场合。图4.8半波整流原理和波形图2）全波整流电路如果把整流电路的结构作一些调整,可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路.图3。7是全波整流电路的电原理图.全波整流电路，可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级图4.9全波整流原理图 线圈中间需要引出一个抽头,把次组线圈分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a、e2b，构成e2a、D1、Rfz与e2b、D2、Rfz，两个通电回路。全波整流电路的工作原理,可用图4.6所示的波形图说明。在0～π间内,e2a对Dl为正向电压,D1导通,在Rfz上得到上正下负的http：///albums/135927/135927.html#0$a5c27d1ed21b0ef4eedd721cddc451da81cb3ebf”图4。10带平衡电抗器的双反星型可控整流电路带平衡电抗器的双反星形可控整流电路是将整流变压器的两组二次绕组都接成星形，但两组接到晶闸管的同名端相反;两组二次绕组的中性点通过平衡电控器LB连接在一起.3）桥式整流电路桥式整流电路是使用最多的一种整流电路.这种HYPERLINK”http：///view/134362。htm”电路，只要增加两只二极管口连接成“桥"式结构,便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。HYPERLINK”http：///albums/135927/135927.html#0＄9304c88845caaeafa5c27215"图4。11桥式整流原理图桥式整流电路的工作原理如下：e2为正半周时，对D1、D3和方向电压，Dl，D3导通；对D2、D4加反向电压，D2、D4截止。电路中构成e2、Dl、Rfz、D3通电回路,在Rfz，上形成上正下负的半波整洗电压，e2为负半周时,对D2、D4加正向电压，D2、D4导通；对D1、D3加反向电压，D1、D3截止。电路中构成e2、D2Rfz、D4通电回路，同样在Rfz上形成上正下负的另外半波的整流电压.如此重复下去，结果在Rfz，上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图4。8中还不难看出,桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整流电路小一半。在本设计中,触发电路要求波形平滑、电压稳定的直流电,所以采用桥式整流电路。下图为桥式整流原理图.图4。12桥式整流原理图3。2滤波电路信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路,叫做经典滤波器或滤波电路。[1］［2］当流过电感的电流变化时，电感线圈中产生的感生电动势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时,电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反,阻止电流的增加，同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中；当通过电感线圈的电流减小时,自感电动势与电流方向相同，阻止电流的减小,同时释放出存储的能量，以补偿电流的减小。因此经电感滤波后，不但负载电流及电压的脉动减小，波形变得平滑,而且整流二极管的导通角增大。在电感线圈不变的情况下，负载电阻愈小，输出电压的交流分量愈小。只有在RL>>ωL时才能获得较好的滤波效果。L愈大，滤波效果愈好.另外，由于滤波电感电动势的作用,可以使二极管的导通角接近π，减小了二极管的冲击电流，平滑了流过二极管的电流，从而延长了整流二极管的寿命。滤波系数3。3三端稳压电路集成稳压器是指将功率调整管、取样电阻、基准电压、误差放大、启动及保护电路等全部集成在一块芯片上，具有特定输出电压的稳压集成电路。三端是指电压输入端、电压输出端、和公共接地端。三端IC稳压器按性能与用途可分为固定电压输出正稳压器、固定输出负稳压器、可调输出正稳压器和可调输出负稳压器四类。三端固定输出正稳压器的命名为78XX系列，XX代表输出的固定正电压值。三端固定输出负稳压器的命名为79XX系列，XX代表输出的负电压值。三端可调输出正（负）稳压器的输出为在一定范围内可调的正电压。其三端是指:电压输入端、电压输出端和电压调整端。在电压调整端外接电位器后,可对输出电压进行调节.在本设计当中采用三端固定电压正稳压器LM7824,以此来对触发电路进行供电，以下是三端固定电压正稳压器7824的部分电气参数。表4.2LM7824部分电气参数Parameter参数Symbol符号Conditions条件MC7824LM7824单位最小典型最大OutputVoltage输出电压VOTJ=+25℃232425VInputVoltage输入电压VOTJ=+25℃27/35V结合变压器输出电压和LM7824电气参数，LM7824输入电压采用AC30V，在LM7824输入端和输出端采用对称滤波的方式,以此为触发电路提供足够的稳压电流。下图为电路原理图.图4。13三端稳压原理图3。4触发电路(1）单结晶体管的结构在本设计中，触发电路的核心是单结晶体管B