电力电子优秀课程设计单相半波可控整流.docx

目 录
1. 绪论 2
2. 单相半控桥式整流电路电路设计 2
2.1 电路原理图 2
2.2单相桥式半控整流电路计算公式 3
2.3带阻感负载时工作情况 3
3. MATLUB仿真 4
3.1 MATLUB仿真图 4
3.2 元器件参数设置 4
3.2.1设置晶闸管参数 4
3.2.2设置交流电源参数 5
3.2.3设置负载参数 5
3.2.4设置脉冲参数 6
3.3 仿真结果展示 7
4. 结论 8
参考文件 9

1. 绪论
电力电子技术是以电力、电能为研究对象电子技术，又称电力电子学（Power Electronics）。它关键研究多种电力电子半导体器件，和由这些电力电子器件所组成各式各样电路或设置，以完成对电能变换和控制。电力电子学是横跨“电子”“电力”“控制”三个领域一个新兴工程技术学科。
因为电力电子技术是将电子技术和控制技术引入传统电力技术领域，利用半导体电力开关器件组成多种电力变换电路实现电能变换和控制，而组成一门完整学科。故其学习方法和电子技术和控制技术有很多相同之处。
单相桥式整流电路是一个相对关键整流电路，把交流电能转换成直流电能一个桥式整流电路。它能够应用到很多地方，在很多元器件中全部有用到，范围广泛。
本课程设计内容是设计一个单相桥式半控整流电路为PL负载提供直流电源。本文需要研究是设计一个主电路、控制电路组成总电路，和要进行MATLAB仿真试验。其中主电路是要设计一个单相半控桥式整流电路，控制电路是要同时信号为锯齿波触发电路。
2. 单相半控桥式整流电路电路设计
单相半控桥式整流电路总体设计框图图所表示
100V交流输入
输出直流电源
桥式整流电路

脉冲宽度调整

2.1 电路原理图
试验电路图所表示。
图中VT1和VT2为触发脉冲互差180°晶闸管，VD1和VD2为整流二极管。由这四个管子组成桥式电路。因为只有共阴极VT1和VT2可控，而共阳极VD1和VD2不可控，所以称为桥式半控整流电路。电阻Rp和电感Ld为负载，若假定电感Ld足够大，即Ld>>Rp，因为电感中电流不能突变，则可认为负载电流在整个稳态工作过程中保持恒值。因为桥式结构特点，只要晶匣管导通，负载端总要加上正向电压，而负载电流一直是单方向流动，所以桥式半控整流电路只能工作在第一象限，因为Ld>>Rp，所以不管控制角α为何值，负载电流Id波形改变很小。
2.2单相桥式半控整流电路计算公式：
输出电压平均值：
值为83.97V
负载电阻值：
值为14.1Ω
输出电流平均值为：
值为5.96A
流经晶闸管电流有效值：
值为1.86A
流经晶闸管电流额定值：
取值为6A
流经晶闸管电压额定值：
取值为300V
2. 3 带阻感负载时工作情况
1） 在输入电压正半周，触发角α处给晶匣管VT1加触发脉冲，电压经VT1和VD2向负载供电。电压过零变负时，因电感作用使电流连续，VT1继续导通。但所以时有电位高低，使得电流从VD2转移至VD1， VD2关断，电流不再流经变压器二次绕组，而是VT1和VD1续流。
2） 在输入电压负半周触发角α时刻触发VT2导通，则向VT1加反压使之关断，电压经VT2和VD1向负载供电。电压过零变正时，VD2导通，VD1关断。VT2和VD2续流，电压又为零。
3） 反复以上步骤。
3. MATLUB仿真
3.1 MATLUB仿真图

3.2 元器件参数设置
3.2.1设置晶闸管参数(取默认值)
Rn=0.001Ω,Lon=0H,Vf=0.8V,Rs=500Ω,Cs=250e-9

3.2.2设置交流电源参数
U=142V（有效值）,f=50Hz

3.2.3 设置负载参数
R=14.1Ω,L=1H

3.2.4 设置α=30o时脉冲参数
触发信号1初相位为0.0017，触发信号2初相位为0.0117

3.3 仿真结果展示
触发信号以下:

电源电压、晶闸管电流和电压，负载电流和电压波形图如上
4. 结论及体会
结合以上波形图，我们能够分析出单相桥式半控整流电路含有以下特点： 1、电感在电路中含有续流作用；
2、晶闸管在触发时换流，二极管则在电源过零时刻换流；
3、尽管电路含有续流作用，但还应该加续流二极管，以防失控现象；
这次课程设计让我明白了很多相关电力电子技术方面知识，尤其是在书本中没有完全介绍。要完成这次课程设计，关靠书本知识是远远不够，所以我查阅了很多相关电力电子书籍，而且也经过网络查到了很多相关知识，为这次课程设计做了很多帮助。对于课程设计内容，首先要做应是对设计内容理论了解，在理论充足了解基础上，才能做好课程设计，才能设计出性能良好电路。整流电路中，基础元件选择是最关键，开关器件和触发电路选择好，对整流电路性能指标影响很大。设计过程中，我明白了整流电路，尤其是单相半控桥式整流电路关键性和整流电路设计方法多样性。经过这次课程设计，我对文档编排也有了一定掌握，这对于以后毕业设计及工作需要全部有很大帮助，在完成课程设计同时我也在复习一遍电力电子这门课程，把以前部分没弄懂问题这次弄明白了一部分，当然没有全部。整个课程设计过程中，因为理论知识缺乏，和对课程设计不熟悉，课程设计还有很多不足之处，在以后课程设计中，期望能有所改善。
参 考 文 献
[1].王兆安.电力电子技术.机械工业出版社.
[2].李传琦.电力电子技术计算机仿真试验.电子工业出版社.
[3].洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统MATLAB仿真.机械工业出版社.
[4].钟炎平.电力电子电路设计.华中科技大学出版社.