单相半波整流可控电路(纯电阻,阻感,续流二极管)
电力电子技术实验报告
实验名称：单相半波可控整流电路的仿真与分析班级：自动化091 组别： 08 成员：
金华职业技术学院信息工程学院
年月日
一. 单相半波可控整流电路(电阻性负载) .............................................. 错误！未定义书签。
1. 电路的结构与工作原理 (8)
2. 单相半波整流电路建模................................................................. 错误！未定义书签。
3. 仿真结果与分析 (5)
4. 小结 (8)
二. 单相半波可控整流电路(阻-感性负载) ............................................. 错误！未定义书签。
1. 电路的结构与工作原理................................................................. 错误！未定义书签。
2. 单相半波整流电路建模................................................................. 错误！未定义书签。
3. 仿真结果与分析............................................................................. 错误！未定义书签。
4. 小结................................................................................................. 错误！未定义书签。
三. 单相半波可控整流电路(阻-感性负载加续流二极管) ..................... 错误！未定义书签。
1. 电路的结构与工作原理................................................................. 错误！未定义书签。
2. 单相半波整流电路建模................................................................. 错误！未定义书签。
3. 仿真结果与分析............................................................................. 错误！未定义书签。
4. 小结：............................................................................................. 错误！未定义书签。
四. 总结：………………………………………………………………………………….错误！未定义书签。
图 1 单相半波可控整流电路(纯电阻负载)的电路原理图 (1)
图 2 单相半波可控整流电路(纯电阻负载)的MATLAB仿真模型. 错误！未定义书签。
图 3 α=30°单相半波可控整流电路仿真结果(纯电阻负载) ... 错误！未定义书签。
图 4 α=45°单相半波可控整流电路仿真结果(纯电阻负载) ... 错误！未定义书签。
图 5 α=90°单相半波可控整流电路仿真结果(纯电阻负载) ... 错误！未定义书签。
图 6 α=120°单相半波可控整流电路仿真结果(纯电阻负载) .. 错误！未定义书签。
图 7 α=180°单相半波可控整流电路仿真结果(纯电阻负载). . . . . . . . . . . . . . . . . 错误！未定义书签。
图 8 单相半波可控整流电路(阻-感性负载)的电路原理图...... 错误！未定义书签。
图9 单相半波可控整流电路(阻-感性负载)的MATLAB仿真模型 . 错误！未定义书签。
图10 α=30°单相半波可控整流电路仿真结果(阻-感性负载) . 错误！未定义书签。
图 11 α=60°单相半波可控整流电路仿真结果(阻-感性负载) . 错误！未定义书签。
图 12 α=90°单相半波可控整流电路仿真结果(阻-感性负载) . 错误！未定义书签。
图 13 α=120°单相半波可控整流电路仿真结果(阻-感性负载). . . . . . . . . . . . . . .错误！
未定义书签。
图 14 单相半波可控整流电路(阻-感性负载加续流二极管)的电路原理图错误！未定义书签。
图 15 单相半波可控整流电路(阻-感性负载加续流二极管)的MATLAB仿真模型错误！
未定义书签。
图 16 α=30°单相半波可控整流电路仿真结果(阻-感性负载加续流二极管)错误！未定义书签。
图 17 α=60°单相半波可控整流电路仿真结果(阻-感性负载加续流二极管)错误！未定义书签。
图 18 α=90°单相半波可控整流电路仿真结果(阻-感性负载加续流二极管)错误！未定义书签。
图 19 α=120°单相半波可控整流电路仿真结果(阻-感性负载加续流二极管) 错误！未定义书签。
单相半波可控整流电路仿真建模分析
一、单相半波可控整流电路（电阻性负载）
1.电路的结构与工作原理
1.1电路结构
若用晶闸管T替代单相半波整流电路中的二极管D，就可以得到单相半波可控整流电路的主电路，如图1-1电路图所示。设图中变压器副边电压u2为50HZ正弦波，负载R L为电阻性负载。
d 图 1 单相半波可控整流电路(纯电阻负载)的电路原理图
1.2 工作原理：
（1）在电源电压正半波（0~π区间），晶闸管承受正向电压，脉冲uG 在ωt=α处触发晶
闸管，晶闸管开始导通，形成负载电流id,负载上有输出电压和电流。
（2）在ωt=π时刻，u2=0，电源电压自然过零，晶闸管电流小于维持电流而关断，负载
电流为零。
（3）在电源电压负半波（π~2π区间），晶闸管承受反向电压而处于关断状态，负载上没
有输出电压，负载电流为零。
（4）直到电源电压u2的下一周期的正半波，脉冲uG 在ωt=2π+α处又触发晶闸管，晶
闸管再次被触发导通，输出电压和电流又加在负载上，如此不断重复。
1.3基本数量关系
a.直流输出电压平均值
2
cos 145.02
cos
12)(sin 2212
22α
πωωπ
α
π
α
+=+==
?U U t d t U U d
b.输出电流平均值
2
cos 1.
45
.02
a
R
U
R
U
I d
d +==
c.负载电压有效值
π
ππ
242sin .
2a
a U U -+
=
d.负载电流有效值
π
ππ
242sin 2
a
a R
U
I -+
=
e.晶闸管电流平均值
2
cos 1.
45
.02
a
R
U
R
U
I d
dT +==
2. 单相半波可控整流电路建模
2.1模型参数设置
a.晶闸管模型参数设置
建立一个新的模型窗口，打开电力电子模块组，复制一个晶闸管到模型窗口中；打开晶闸管参数设置对话框，设置Ron=0.001Ω，Lon=0H，Uf=0.8V；Ic=0A，Rs=10Ω，Cs=4.7e-6F。如图所示。
b.打开电源模块组，复制一个电压源模块到模型窗口中，打开参数设置
对话框，设置为：幅值5V，初相位0，频率是50HZ的正弦交流电。如图所示。
c. 打开元件模块组，复制一个串联RLC元件模块到模型窗口中，打开参数设
置对话框，把RLC里的电感设置为0，电容设置为inf，电阻设置为1.2Ω。如图所示。
d.打开测量模块组，复制一个电压测量装置以测量负载电压Ud波形。
e.打开测量模块组，复制一个电流测量装置以测量负载电流Id波形。
f.打开测量模块组，复制一个电压测量装置以测量变压器副边电压U2波形
g.打开测量模块组，复制一个电压测量装置以测量晶闸管两端电压Ut波形。
h.把脉冲发生器的输出口接到示波器上以测量脉冲波形。
i.打开Sinks模块组,复制一个示波器装置以显示电路中各物理量的变化关系，
并按要求设置输入端口的个数。如图所示。
示波器参数设置5个输入端
j.建立给晶闸管提供触发信号的同步脉冲发生器（Pulse Generater）模型。参数设置为：脉冲幅值为4V，周期为0.02s，脉宽占整个周期的10%，相位延迟（1/50）*（30/360）s=1/600s（即α=30°）
或者（1/50）*（45/360）s=1/400s（即α=45°）。
或者（1/50）*（90/360）s=1/200s（即α=90°）。’
或者（1/50）*（120/360）s=2/300s（即α=120°）。如图所示。
脉冲发生器参数设置
2.2 全部模块完美连接后，可以得到仿真电路。如图所示。
图2单相半波可控整流电路(纯电阻负载)的MATLAB仿真模型
3 仿真结果与分析
下列所示波形图中，从上到下分别代表变压器副边U2上的电压波形、脉冲的波形、电阻上的电压波形、电阻上的电流波形、晶闸管VT上的电压波形。下列波形分别是延迟角α为30°、45°、90°、120°, 180°时的波形变化。
a.当延迟角α=30°时，波形图如图所示：
当延迟角α=45°时，波形图如图所示：
c. 当延迟角α=90°时，波形图如图所示
d. 当延迟角α=120°时，波形图如图所示：
e. 当延迟角α=180°时，波形图如图所示：
图7 α=180°单相半波可控整流电路仿真结果(纯电阻负载)
4小结
在此试验中，我们可以看出通过改变触发角α的大小，直流输出电压，负载上的输出电压波形都发生变化,显然α=180°时，平均电压
U=0 由于晶闸管只在电源电压正半波
d
（0~ ）区间内导通，输出电压
U为极性不变但瞬时值变化的脉动直流，故称半波整流。
d
单相半波可控整流电路中的输出电压与电流的波形相同，由于是电阻负载，电阻对电流没有阻碍作用，没有续流的作用，不会产生反向电流，晶闸管的电压没有负值。
电力电子变流技术的理论计算比较繁琐且很难得到准确的计算结果，从上述系统仿真结果波形可以看出，利用仿真软件进行仿真，波形准确、直观，利用该方法还能对非常复杂的电路、电力电子变流系统进行建模仿真。
二、单相半波可控整流电路（阻—感性负载）
1.电路的结构与工作原理
1.1电路结构
图8 单相半波可控整流电路（阻—感性负载）电路原理图
波形图
1.2 工作原理
在ωt=0~α期间：晶闸管阳-阴极间的电压u AK大于零，此时没有触发信号，晶闸管处于正向关断状态，输出电压、电流都等于零。
在ωt=α时刻，门极加触发信号，晶闸管触发导通，电源电压u2加到负载上，输出电压u d= u2。由于电感的存在，负载电流i d只能从零按指数规律逐渐上升。
在ωt=ωt1~ωt2期间：输出电流i d 从零增至最大值。在i d的增长过程中，电感产生的感应电势力图限制电流增大，电源提供的能量一部分供给负载电阻，一部分为电感的储能。
在ωt=ωt2~ωt3期间：负载电流从最大值开始下降，电感电压改变方向，电感释放能量，企图维持电流不变。
在ωt=π时，交流电压u2过零，由于感应电压的存在，晶闸管阳极、阴极间的电
压u AK仍大于零，晶闸管继续导通，此时电感储存的磁能一部分释放变成电阻的热
能，另一部分磁能变成电能送回电网，电感的储能全部释放完后，晶闸管在u2 反压作用下而截止。直到下一个周期的正半周，即ωt=2π+α时，晶闸管再次被触发
导通，如此循环不已。
2、单相半波可控整流电路建模
单相半波可控整流电路（阻—感性负载）仿真电路的建模大体和单相半波可控整流电路（电阻性负载）一样
2.1模型参数设置
有部分参数做了调整（如下）：
a. 打开晶闸管参数设置对话框，设置Ron=0.001Ω，Lon=0H，Uf=0.8V，
Ic=0A，Rs=20Ω，Cs=4.7e-6F。如图所示
晶闸管的参数表
b.找到RLC元件模块，打开参数设置对话框，把RLC里的电感设置
为0.002，电容设置我inf，电阻设置为1.2Ω。（以此可以得到阻—感性
负载）如图所示。
阻—感性负载参数
2.2全部模块完美连接后，可以得到仿真电路。如图所示。
图9 单相半波可控整流电路（阻—感性负载）MATLAB仿真模型
3 仿真结果与分析
下列所示波形图中，分别代表变压器副边U2上的电压波形、脉冲的波形、电阻上的电压波形、电阻上的电流波形、晶闸管VT上的电压波形。下列波形分别是延迟角α为30°、60°、90°、120°时的波形变化
a. 当延迟角α=30°时，波形图如图所示：
图10 α=30°单相半波可控整流电路仿真结果(阻-感性负载) b.当延迟角α=60°时，波形图如图所示
图 11 α=60°单相半波可控整流电路仿真结果(阻-感性负载)
c. 当延迟角α=90°时，波形图如图所示
d. 当延迟角α=120°时，波形图如图所示：
图13 α=120°单相半波可控整流电路仿真结果(阻-感性负载)
4.小结
由于在实际生活中有很多负载是电感性负载，如直流电动机的绕组、电磁离合器的线圈、电磁铁等，它们既含有电阻又含有电感，且电感量较大。由于电磁感应作用，当通过电感元件L 的电流发生变化时，在电感中产生阻碍电流变化的感应电动势，将使电流的变化总是滞后于外加电压的变化。
与电阻性负载相比，负载电感的存在，使得晶闸管的导通角增大，在电源电
压由正到负的过零点也不会关断，输出电压出现了负波形，输出电压和电流的平均值减小；大电感负载时输出电压正负面积趋于相等，输出电压平均值趋于零。
三、单相半波可控整流电路（阻—感性负载激加续流二极管）
1.电路结构与工作原理 1.1电路结构
T
图14 单相半波可控整流电路（阻—感性负载激加续流二极管）的电路原理图
1.2 工作原理
在电源电压正半波（0~π），晶闸管受正向电压。在ωt=α处触发晶闸管，使其导通，形成负载电流i d ，负载上有输出电压和电流，此间续流二极管VD 承受反向阳极电压而关断。
在电源电压负半波，电感感应电压使续流二极管VD 导通续流，此时电压
u 2 ＜0， u 2通过续流二极管VD 使晶闸管承受反向电压而关断，负载两
端的输出电压为续流二极管的管压降，如果电感足够大，续流二极管一直导通到下一周期晶闸管导通，使i d 连续，且i d 波形近似为一条直线。 以上分析可看出，电感性负载加续流二极管后，输出电压波形与电阻性负载波形相同，续流二极管可起到提高输出电压的作用。在大电感负载时负载电流波形连续且近似一条直线，流过晶闸管的电流波形和流过续流二极管的电流波形是矩形波。
对于电感性负载加续流二极管的单相半波可控整流器移相范围与单相半波可控整流器电阻性负载相同，为0～180o，且有α+θ=180o。 1.3基本数量关系
a.直流输出电压平均值
2
cos 145.02
cos
12)(sin 2212
22α
πωωπ
α
π
α
+=+==
?U U t d t U U d
b.输出电流平均值
2
cos 1.45
.02a
R U R
U I d d +==
b. 晶闸管电流的平均值
d T d I I π
α
π2-=
d.负载电流有效值
d T I I π
α
π2-=
2.单相半波可控整流电路建模
单相半波可控整流电路（阻—感性负载及加续流二极管）仿真电路
图15 单相半波可控整流电路（阻—感性负载激加续流二极管）的MATLAB仿真模型2.1模型参数设置
有部分参数做了调整（如下）：
a. 打开晶闸管参数设置对话框，设置Ron=0.001Ω，Lon=0H，Uf=0.8V，
Ic=0A，Rs=20Ω，Cs=4.7e-6F。如图所示
晶闸管的参数表
b.找到RLC元件模块，打开参数设置对话框，把RLC里的电感设置
为0.002，电容设置我inf，电阻设置为1.2Ω。（以此可以得到阻—感性
负载）如图所示。
阻—感性负载参数
3 仿真结果与分析
下列所示波形图中，波形图分别代变压器副边电压U2波形、脉冲方波波形、负载输出电压Ud波形、负载输出电流波形id、晶闸管电流波形iT、续流二极管电流iD、晶闸管压降UT。下列波形分别是延迟角α为30°、60°、90°、120 a. 当延迟角α=30°时，波形图如图所示：
图16 α=30°单相半波可控整流电路（阻—感性负载加续流二极管）
单相半波可控整流电路设计
电力电子技术课程设计说明书 单相半波可控整流电路设计 学生姓名：学号： 学生姓名：学号： 学院：计算机与控制工程学院 专业：电气工程及其自动化 指导教师： 2016年月
中北大学 课程设计任务书 2015/2016 学年第一学期 学院：计算机与控制工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名：学号： 学生姓名学号： 课程设计题目：单相半波可控整流电路设计 起迄日期: 2015年12月27日~ 2016年1月8日课程设计地点:德怀楼八层虚拟仿真实验室 指导教师: 学科部副主任： 下达任务书日期: 2015 年 12月 26日
课 程 设 计 任 务 书 1．设计目的： 1) 了解并掌握电力电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力 2) 学习Visio 绘图软件和Matlab 仿真软件 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 1) 设计的电路为单相半波可控整流电路，负载为电阻负载。 2) 已知参数：直流负载电阻5L R =Ω，单相交流电压100cos100U t π= (V)， 3) 绘制电路原理图。首先，分别分析并计算电阻两端平均电压25L U V =和30L U V =时，功率管相对应的触发角。其次，按照原理图，在仿真软件中建立仿真模型，验证计算结果，结果应包含电阻两端平均电压25L U V =和30L U V =时的电路工作的波形图。并对仿真结果进行必要的文字分析。 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕： 1) 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，确定器件类型，可供选择的变流器件为晶闸管、Mosfet 和IGBT ，设计电路原理图； 2) 画出电路方框图，完成电路各部分的指标分配，计算各单元电路的参数和确定各元件的参数值，叙述主要元器件的功能及他们之间的控制关系和数据传输。 3) 用Visio 绘图软件绘制电路原理图 4) 利用Matlab 仿真软件对电路图进行仿真分析。 课 程 设 计 任 务 书
单相半波整流电路
单相半波整流电路”教学设计 一、教学依据： 高等教育出版社教育部高职高专规划教材《电工电子技术》林平勇、高嵩主编，第十三章第一节 二、教材分析： 在小功率整流电路中，单相半波整流电路凭借其电路结构简单的特点广泛应 用于电工电子技术中。学好本节的内容将为后续课程内容单相全波整流电路、单相桥式整流电路、倍压整流电路打下良好的基础；同时也是教材前面半导体二极管知识的一个重要应用，所以本节内容在顺序安排上起到了承上启下的作用。本节主要介绍了单相半波整流电路的结构、工作原理以及负载电压和电流，在讲授时教师应吃透教材，深入浅出，利用实验现象、挂图形像直观地帮助学生掌握本节知识，并设计问题给学生以启迪。 三、学生分析： 电子电路理论普遍具有抽象性，而我们中职类学生基础较薄弱，所以中技生在学习基础理论的过程就较吃力，针对这一特点，本人直接通过实验的方法，利用直观现象来激发学生的学习兴趣，集中学生的听课注意力。在讲授本节内容时，本人在课堂上亲自演示用示波器测量单相半波整流电路的输入输出波形，学生可直观波形，对比波形来理解整流的作用和目的。另外结合整流电路应用于日常生活的电器（例如手机、MP3的充电器）来激发学生的学习整流电路的兴趣；在讲授整流原理时进行讲练结合，用任务驱动法展开教学。整个教学过程中应充分利用插图并通过教师的示范及学生亲自动手分析等，使学生逐步掌握分析电路的技能.要注意教给学生分析电路的方法，提高演示实验的可见度。在演示实验时最好边讲解，边操作.教师的演示将对学生起示范作用，因此要注意操作的规范性。 四、教学目标： 1知识与技能：帮助学生掌握单相半波整流电路的结构、工作原理及负载电压和电流的计算。 2、情感目标：利用实物展示、挂图和演示实验现象来引导学生理解整流的概念和作用，激发学生的兴趣，促进教育学的配合。 3、价值观：培养学生分析和检修整流电路故障的能力。 五、教学重点和难点： 单相半波整流电路的工作原理分析，输出电压极性和波形分析及负载直流电压电流的计算。 六、教具准备： 1N4007小功率整流二极管一只、手机充电器及其配套锂电池、示波器和事先制作好的单相半波整流电路、挂图2张 七、教学方法： 实物展示法、实验演示法、讲练结合法、启发诱导法 八、教学过程： 1、课堂引入 （一）:师生互动环节（教师展示手机充电器对锂电池充电过程）
三相半波可控整流电路
三相半波可控整流电路
1. 电阻负载 (1) 工作原理 三相半波可控整流电路如图1 a) 所示。为得到零线，变压器二次侧必须接成星形，而一次侧接成三角形，避免3次谐波电流流人电网。三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，它们的阴极连接在一起，称为共阴极接法，这种接法触发电路有公共端，连线方便。 假设将电路中的晶闸管换作二极管，并用VD表示，该电路就成为三相半波不可控整流电路，以下首先分析其工作情况。此时，三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大，则该相所对应的 二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压，波形如图1 d) 所示。在一个周期中，器件工作情况如下：在ωt1～ωt2期 间，α相电压最高，VD1导通，u d= u a；在ωt2～ωt3期间，b 相电压最高， VD2导通，u d= u b；在ωt3～ωt4期间，c 相电压最高，VD3导通，u d= u c。此后，在下一周期相当于ωt1的位置即ωt4时刻，VD1又导通，重复前一周期的工作情况。如此，一周期中VD1、VD2、VD3轮流导通，每管各导通120o。u d波形为三个相电压在正半周期的包络线。 在相电压的交点ωt1、ωt2、ωt3处，均出现了二极管换相，即电流由一个二极管向另一个二极管转移，称这些交点为自然换相点。对三相半波可控整流电路而言，自然换相点是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管触发角α的起点，即α=0o，要改变触发角只能是在此基础上增大，即沿时间坐标轴向右移。若在自然换相点处触发相应的晶闸管导通，则电
路的工作情况与以上分析的二极管整流工作情况一样。由单相可控整流电路可知，各种单相可控整流电路的自然换相点是变压器二次电压u2的过零点。 当α= 0o时，变压器二次侧 a 相绕组和晶闸管VT1的电流波形如图1 e) 所示，另两相电流波形形状相同，相位依次滞后120o，可见变压器二次绕组电流有直流分量。 图1 f) 是VT1两端的电压波形，由3段组成：第1段, VT1导通期间，为一管压降，可近似为u VT1=0；第2段，在VT1关断后,，VT2导通期间，u VT1= u a－u b = u ab ,为一段线电压；第3段，在VT3导通期间，u VT1= u a－u c = u ac 为另一段线电压。即晶闸管电压由一段管压降和两段线电压组成。由图可见， α= 0o时，晶闸管承受的两段线电压均为负值，随着α增大，晶闸管承受的电压中正的部分逐渐增多。其他两管上的电压波形形状相同，相位依次差120o。 增大α值，将脉冲后移，整流电路的工作情况相应地发生变化。 图2 是α=30o时的波形。从输出电压、电流的波形可看出，这时负载电流处于连续和断续的临界状态，各相仍导电120o。 如果α >30o，例如α =60o时，整流电压的波形如图3 所示，当导通一相的相电压过零变负时，该相晶闸管关断。此时下一相晶闸管虽承受正电压，但它的触发脉冲还未到，不会导通，因此输出电压电流均为零，直到触发脉冲出现为止。这种情况下，负载电流断续，各晶闸管导通角为90o，小于120o 若α角继续增大，整流电压将越来越小，α＝150o时，整流输出电压为零。故电阻负载时α角的移相范围为150o。 (2) 负载电压 整流电压平均值的计算分两种情况： 1) α≤30o时，负载电流连续，有 当α= 0 时，U d最大，为U d= U d0＝1.17U2. 2) α >30o时,负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有
单相半波整流电路仿真实验报告
单相半波整流电路仿真实验报告 一、实验目的和要求 1.掌握晶闸管触发电路的调试步骤与方法； 2.掌握单相半波可控整流电路在电阻负载和阻感负载时的工作； 3.掌握单相半波可控整流电路MATLAB的仿真方法，会设置各个模块的参数。 二、实验模型和参数设置 1. 总模型图： 有效值子系统模型图： 平均值子系统模型图：
2.参数设置 晶闸管：Ron=1e-3,Lon=1e-5,Vf=,Ic=0,Rs=500, Cs=250e-9.电源：Up=100*, f=50Hz. 脉冲发生器：Amplitude=5, period=, Pulse Width=2 情况一：R=1Ω,L=10mH; a=0°or a=60°； 情况二：L=10mH; a=0°or a=60°； 三、波形记录和实验结果分析 （1）R=1Ω,L=10mH; a=0°时的波形图： （2）R=1Ω,L=10mH; a=60°时的波形图：
（3）L=10mH; a=0°时的波形图： （4）L=10mH; a=60°时的波形图：
在波形图中，从上到下依次代表电源电压、脉冲发生器电压、晶闸管的电流，、晶闸管两端电压、负载电流和负载两端电压。 分析对比这四张图可以知道，由于负载中有电感，因此晶闸管截止的时刻并不在电压源为负值的时刻，而是在流过晶闸管的电流为零的时刻；同时，在对比中可以发现在电感相同的情况下，电阻负载的存在会使关断时间提前。 1.计算负载电流、负载电压的平均值： 以R=1Ω,L=10mH时 o α = 负载电压的平均值为如下： o α 60 = 负载电压的平均值为如下：
电力电子技术—单相半波可控整流电路
电力电子技术—单相半波可 控整流电路 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
整流电路 1、单相半波可控整流电路 电阻负载： 注：电阻负载的特点是电压d u 与电流d i 成正比，两者波形相同。 g u ：触发脉冲；α：触发角；θ：导通角 1、直流输出电压平均值： ()()2 145.0122sin 221222ααπωωππαCOS U COS U t td U U d +=+==? 2、相控方式：通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式
阻感负载： 1、流过电感的电流变化时，在其两端产生感应电动势dt di L ，它的极性反过来阻止电流减小。L 的存在使d i 不能突变，d i 从0开始增加。 2、2u 由正变负的过零点处，d i 已经处于减小的过程中，但尚未降到零，因此VT 仍处于通态。 3、2t ω时刻，d i 降至零，VT 关断并立即承受反压。 4、由于电感的存在延迟了VT 的关断时刻，使d u 波形出现负的部分，与带电阻负载时相比其平均值d U 下降。 5、 ()22L R Z ω+=,R L ω?arctan =
6、若?为定值，ɑ角大，θ越小。若ɑ为定值，?越大，θ越大，且平均值 U d 越接近零。 阻感负载（带续流二极管）： i连续，且其波形接近一条水平线。 1、若L足够大， d 2、流过晶闸管的电流平均值IdT 和有效值IT 分别为： 续流二极管的电流平均值IdDR 和有效值IDR 分别为：
3、其移相范围为180°，其承受的最大正反向电压均为2u的峰值即 2U。续流 2 二极管承受的电压为-ud ，其最大反向电压为 2U，亦为u2 的峰值。 2
单相全波可控整流电路单相桥式半控整流电路[1]
单相全波可控整流电路、单相桥式半控整流电路 一.单相全波可控整流电路 单相全波可控整流电路（Single Phase Full Wave Controlled Rectifier)，又称单相双半波可控整流电路。 图1 单相全波可控整流电路及波形 单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的。变压器不存在直流磁化的问题。单相全波与单相全控桥的区别是：单相全波中变压器结构较复杂，材料的消耗多。单相全波只用2个晶闸管，比单相全控桥少2个，相应的，门极驱动电路也少2个；但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的2倍。单相全波导电回路只含1个晶闸管，比单相桥少1个，因而管压降也少1个。因此，单相全波电路有利于在低输出电压的场合应用 1.电路结构 图2.单相桥式半控整流电路，有续流二极管，阻感负载时的电路及波形 单相全控桥中，每个导电回路中有2个晶闸管，1个晶闸管可以用二极管代替，从而简化整个电路。如此即成为单相桥式半控整流电路（先不考虑VDR）。单相全控桥式整流电路带电阻性负载的电路图如2所示，四个晶间管组成整流桥，其中vTl、vT4组成一对桥臂，vT 2、vT3组成另一对桥臂，vTl和vT3两只晶闸管接成共阴极，VT2和VT 4两只品间管接成共阳极，变压器二次电压比接在a、b两点，u2=1.414U2sin(wt) 2.电阻负载 半控电路与全控电路在电阻负载时的工作情况相同。其工作过程如下： a)在u2正半周，u2经VT1和VD4向负载供电。 b) u2过零变负时，因电感作用电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流。 c)在u2负半周触发角a时刻触发VT3，VT3导通，u2经VT3和VD2向负载供电。 d)u2过零变正时，VD4导通，VD2关断。VT3和VD4续流，u d又为零。 3.续流二极管的作用 1)避免可能发生的失控现象。2)若无续流二极管，则当a突然增大至180 或触发脉冲 丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使u d成为正弦半波，其平均值保持恒定，称为失控。3)有续流二极管VDR时，续流过程由VDR完成，避免了失控的现象。4)续流期间导电回路中只有一个管压降，有利于降低损耗。 4.单相桥式半控整流电路的另一种接法
三相半波可控整流电路__课程设计..
《电力电子技术课程》课程设计说明书 课程名称：三相半波可控整流电路设计 学院：电气与信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名：黄亚娟 学号： 10401240302 指导教师：曹志平 时间: 2013年6月9日
摘要 整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流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。20世纪70年代以后，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（可减小电网与电路间的电干扰和故障影响）。整流电路的种类有很多，有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。 关键词：整流，变压，触发，晶闸管，额定。
目录 摘要 (2) 目录 (3) 引言 (4) 一、三相半波整流电路原理分析 (4) 1.1.1 纯电阻性半波整流电路原理组成 (4) 1.2.1主电路设计 (4) 1.3.1 电路原理波形分析 (5) 二、三相半波整流电路数量分析 (7) 2.1.1 输出值的计算 (7) 2.2.1晶闸管的有效值 (8) 三、器件额定参数计算 (8) 3.1.1 变压器参数 (8) 3.2.1 晶闸管参数 (8) 3.3.1 变压器容量 (8) 3.4.1 晶闸管额定电压 (8) 3.5.1 晶闸管额定电流 (8) 四、MATLAB软件介绍 (9) 五、MATLAB软件电脑仿真………………………………………………… 1 1 5.1.1 MATLAB软件运用电脑仿真电路模型 (11) 5.2.1纯阻性负载三相半波可控整流电路仿真图像 (11) 5.3.1 仿真结果和实际原理分析比较 (12) 六、心得体会 (12) 七、参考文献 (13) 八致谢 (14)
单相半波整流电路的设计
单相半波整流电路的设计 摘要 本文主要进行了单相半波整流电路的设计。单相半波整流电流电路的特点是简单，但输出脉动大，变压器二次电流中含有直流分量，造成变压器铁芯直流磁化。为使变压器铁心不饱和，需增大铁心面积，增大了设备的容量。实际上很少应用此种电路。分析该电路的主要目的在于利用其简单易学的特点，建立起整流电路的基本概念。晶闸管不同于整流二极管，它的导通是可控的。可控整流电路的作用就是把交流电变换为电压值可以调节的直流电。在充分理解单相半波整流电路工作原理的基础上，本文设计出了单相半波整流电路带电阻负载、电感负载、阻感负载时的电路原理图，并对其中的相关参数进行了计算，仿真波形对比发现结果正确。 关键词：晶闸管，整流，触发
目录 摘要 .................................................................... 1课题背景............................................... 错误！未指定书签。 1.1选题背景 (1) 1.2参数选择 (1) 2单相半波整流电路的设计................................. 错误！未指定书签。 2.1单相半波整流电路（电阻负载） ..................... 错误！未指定书签。 2.1.1工作原理和电路特点（电阻负载）.............. 错误！未指定书签。 2.1.2电路原理图（电阻负载）...................... 错误！未指定书签。 2.1.3参数计算（电阻负载）........................ 错误！未指定书签。 2.1.4仿真波形（电阻负载）........................ 错误！未指定书签。 2.1.5结论（电阻负载）............................ 错误！未指定书签。 2.2单相半波整流电路（电感负载） ..................... 错误！未指定书签。 2.2.1工作原理（电感负载）........................ 错误！未指定书签。 2.2.3仿真波形（电感负载）........................ 错误！未指定书签。 2.3单相半波整流电路（阻感负载） ..................... 错误！未指定书签。 2.3.1工作原理（阻感负载）........................ 错误！未指定书签。 2.3.2电路原理图（阻感负载）...................... 错误！未指定书签。 2.3.3参数计算（阻感负载）........................ 错误！未指定书签。 2.3.4仿真波形（阻感负载）........................ 错误！未指定书签。致谢 .................................................... 错误！未指定书签。参考文献 ................................................ 错误！未指定书签。
半波精密整流电路、8种类型精密全波整流电路及详细分析
精密全波整流电路 图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊说明,增益均按1设计.图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益 图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2 图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3 图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点. 图5 和图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计 图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K 图8的电阻匹配关系为R1=R2 图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称. 图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性. 图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡. 精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态. 结论: 虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种. 图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,其中电阻R3可以用两个R并联.可以通过R5调节增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有优势的是可以在R5上并电容滤波. 图2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了.
单相半波可控整流电路仿真实验指导书样本
单相半波可控整流电路仿真实验 一、实验目的和要求 1.掌握晶闸管触发电路的调试步骤与方法; 2.掌握单相半波可控整流电路在电阻负载和阻感负载时的工作; 3.掌握单相半波可控整流电路MATLAB的仿真方法, 会设置各个模块的参数。 二、原理图 单相半波可控整流电流( 电阻性负载) 原理图, 晶闸管作为开关元件, 变压器t器变换电压和隔离的作用, 用u1和u2分别表示一次和二次电压瞬时值, 二次电压u2为50hz正弦波波形如图所示, 其有效值为u2, 如图1-1。
图1-1 三、实验模型和参数设置 2.参数设置 仿真参数, 算法( solver) ode15s, 相对误差( relativetolerance) 1e-3, 开始时间0结束时间0.05s, 如图1-3。
图1-3 脉冲发生器: Amplitude=5, period=0.02, Pulse Width=2, 时相延迟( 1/50) x( n/360) s, 如图1-4
图1-4 电源参数, 频率50hz, 电压220v, 如图1-5
图1-5 晶闸管: Ron=1e-3,Lon=1e-5,Vf=0.8,Ic=0,Rs=500, Cs=250e-9如图1-6
图1-6 晶闸管: Ron=1e-3,Lon=1e-5,Vf=0.8,Ic=0,Rs=500, Cs=250e-9. 电源: Up=220, f=50Hz. 脉冲发生器: Amplitude=5, period=0.02, Pulse Width=2 情况一: R=1Ω,L=10mH; a=0°、30°、90°、120°、150°情况二: L=10mH; a=0°、30°、90°、120°、150°
单相半波可控整流电路实验
单相半波可控整流电路实验
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重庆三峡学院 实验报告 课程名称电力电子技术 实验名称单相半波可控整流电路实验 实验类型验证学时 2 系别电信学院专业电气工程及自动化 年级班别2015级2班开出学期2016-2017下期 学生姓名袁志军学号201507144228 实验教师谢辉成绩 2017 年 4 月 30 日
填写说明 1、基本内容 （1）实验序号、名称（实验一：xxx）；（2）实验目的；（3）实验原理；（4）主要仪器设备器件、药品、材料；（5）实验内容； （6）实验方法及步骤（7）数据处理或分析讨论 2、要求： （1）用钢笔书写（绘图用铅笔） （2）凡需用坐标纸作图的应使用坐标纸进行规范作图 实验三单相半波可控整流电路实验 一、实验目的 (1)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。 (2)掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作。 (3)了解续流二极管的作用。 二、实验所需挂件及附件 型号备注 序 号 1 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个 模块。 2 DJK02 晶闸管主电路该挂件包含“晶闸管”，以及“电感”等几个模块。 3 DJK03-1 晶闸管触发 该挂件包含“单结晶体管触发电路”模块。 电路 4 DJK06 给定及实验器 该挂件包含“二极管”等几个模块。 件 5 D42 三相可调电阻 6 双踪示波器自备 7 万用表自备 三、实验线路及原理 将DJK03-1挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到DJK02挂件面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极，并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭（防止误触发），图中的R负载用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式。二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上，电感L d在DJK02面板上，有100mH、200mH、700mH 三档可供选择，本实验中选用700mH。直流电压表及直流电流表从DJK02挂件上得到。 四、实验方法 (1)单结晶体管触发电路的调试 将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧，使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。调节移相电位器RP1，观察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相范围能否在30°～170°范围内移动?
基于Simulink的三相半波可控整流电路仿真
基于Simｕｌiｎk的三相半波可控整流电路仿真 一、实验目的： 通过Simulinｋ进行三相半波可控整流电路仿真模型的建立，进一步理解其电路原理。并观察在不同负载情况下,改变晶闸管控制角α对电路输出的影响。 二、实验原理： 三相半波可控整流电路如图1所示。电路由三相交流电源、晶闸管、负载及触发电路组成。改变晶闸管的控制角可以调节输出直流电压和电流的大小。此次仿真实验过程分为建立仿真模型、设置模型参数和观察仿真结果。 图１ 三、实验记录: （一）建立仿真模型： 在Ｓimulink中将电路元件按相半波可控整流电路的原理图连接起来组成仿真电路。如图2所示。 图2 （二)设置模型参数： 设置三相电源电压幅值为２20Ｖ,频率为５0Hz,晶闸管采用脉冲触发器间隔1２0°交替触发，负载阻性时取R＝5Ω,阻感负载时取R=５Ω,Ｌ=。 （四)模型仿真结果： 1、电阻负载（Ｒ=5Ω) （１)α=0° 波形一:三相电压；波形二:三相电流;波形三：负载电流;波形四:负载电压;波形五：VT1两端电压;波形六:触发脉冲。
(2）α=30° 波形一:三相电压；波形二：三相电流；波形三：负载电流;波形四：负载电压；波形五:VT1两端电压;波形六:触发脉冲。 (3)α=６０° 波形一：三相电压；波形二:三相电流;波形三：负载电流;波形四:负载电压；波形五:VT1两端电压；波形六:触发脉冲。
２、阻感负载(R=5Ω，L=0.０２Ｈ) (1）α=0° 波形一:三相电压;波形二:三相电流；波形三：负载电流;波形四:负载电压;波形五:VT1两端电压；波形六：触发脉冲。 (2)α=３０° 波形一:三相电压；波形二：三相电流;波形三:负载电流；波形四：负载电压；波形五:VT1两端电压；波形六：触发脉冲。
单相半波可控整流电路教学实例
单相半波可控整流电路教学实例 发表时间：2019-07-03T16:34:11.227Z 来源：《教育学》2019年7月总第182期作者：徐敏隋璐娜 [导读] 本文作者以单相半波可控整流电路教学实例阐述了其整体授课思路，结合企业实际，如何使用任务驱动教学法，六步法完成任务的思路，逐步引导学生深入研究单相半波可控整流电路的原理，规范安装调试操作过程。 青岛市技师学院山东青岛266229 摘要：本文作者以单相半波可控整流电路教学实例阐述了其整体授课思路，结合企业实际，如何使用任务驱动教学法，六步法完成任务的思路，逐步引导学生深入研究单相半波可控整流电路的原理，规范安装调试操作过程。 关键词：单相半波可控整流电路任务驱动教学法安装调试 随着电力电子技术在现代企业应用的普及，开设电气、机电专业的职业学校都会安排电力电子技术这门课程，而且电力电子技术方面的题目在电工高级工及以上等级鉴定题库占比重越来越多。而电力电子课程理论性比较强，更加抽象，应用到其它专业课程内容进行分析，难度大一些，学生学习会相对困难。教学要从学生角度出发，了解他们的当前基础，制定适合的教学计划，目标是学生学会。教学也要从企业角度出发，培养企业需要的人才，通过和生产一线技术与管理人员交流，深入生产现场调研，将企业的需求转化整合，制定课堂教学目标，设计教学方案。 单相半波可控整流电路是最简单的可控整流电路，也是学生接触的第一个可控整流电路，因此能够成功引起学生的学习兴趣，为今后分析复杂的可控整流与逆变电路打下良好的基础，会起到极为重要的作用。以一体化形式进行教学，理论实践相结合，分析电路原理和动手操作直接观察现象结合，符合认知发展规律，利于学生掌握知识与技能。 课题从企业开发新产品新型充电桩，让学生协助研究单相半波可控整流电路，测试电路的参数，使用任务驱动法导入。以企业提供的电路图图纸和需要测试的数据、记录波形变化的表格，为了完成企业交付的工作任务，引起学生对单相半波可控整流电路组成、原理、安装调试测试方法等内容的学习具有需求性。 老师带领学生按照完成任务的思路阅读图纸（见图1），制定工作计划如下：安装电路——调节参数——测量记录——计算绘图——核对验收——提交上报。为了更好体现工作场景，将全班分成若干小组，每个组布置测试不同控制角的参数，每个小组内再将任务分解，具体分配给每一名成员，通过全组学生的分工合作完成单相半波可控整流电路参数表和波形测试报告。参数记录表包括U2，Ud记录值，Ud/Ud计算值。波形测试报告包括电阻性负载、阻感负载，阻感负载加续流二极管的不同控制角Ud，UVT的波形。以此推动促进学生主动学习。 图1 对于计划中的每一项任务，都包含着理论与技能的学习训练。安装电路——学生通过识读电路图，了解到单相半波可控整流电路的组成，训练了识别元器件、看图接线的操作能力。调节参数——要在分析电路原理的基础上才能正确完成调整参数。通过调节单结晶体管触发电路的电位器RP1,改变晶闸管的控制角，如何正确读取控制角度大小，要会使用示波器测量波形，并保证调节准确，会判断各控制角的波形。测量记录——复习万用表、直流电压表的使用，能够熟练掌握常用仪表的使用方法。计算绘图——训练学生公式运用和规范绘图能力，具备基本计算能力。核对验收——让学生了解企业的工作程序，严谨认真对待每一项工作，每一个数字，培养对待工作的责任感，把职业素养养成教育融入其中。提交上报——郑重对待工作的临场感与完成任务的秩序观念养成教育。从小组配合完成任务，体验团队合作，互相配合，互相帮助的关系。用设计的表格量化评价小组（见表1）与学生（见表2）完成任务的情况，明确责任，便于查找问题原因。 表1. 单相半波可控整流电路安装调试验收项目 完成任务过程，教师要关注到各组的整体进度，还要照顾个别学生的操作，出现问题及时给予指导解答。多运用鼓励方式让学生积极探索，有意识锻炼理解力和操作能力强的学生去协助老师完成辅导任务。 将学生测量的数据汇总后，指导学生从不同角度对比分析。通过分析数据，可以对理论逐渐深入，更重要的是指导学生学习不能仅停留在表面浅层次，要细心观察进入更深的层次，能够运用以前学过的理论解释分析实践出现的现象。 完成任务后，安排实验完成出色的学生介绍经验，使全班能够分享到操作技巧和拓展延伸理论知识，也要列举学生出现失误的地方，
单相半波整流电路教案 - 1
单相半波整流电路教案 教材分析 在小功率整流电路中，单相半波整流电路凭借其电路结构简单的特点广泛应用于电工电子技术中。学好本节的内容将为后续课程内容单相全波整流电路、单相桥式整流电路、 教学重点和难点 单相半波整流电路的工作原理分析，输出电压极性和波形分析及负载直流电压电流的计算。 （一）：师生互动环节（教师展示手机充电器对锂电池充电过程） 师：同学们我们现在使用的手机锂电池的低压直流电能是从哪里得来的呢？ 生：是手机充电器供给的（学生异口同声的回答） 师：是的。充电器直接引入的是市电220V，50H Z的交流电能，而手机锂电池需要存储的是低压直流电能，那么请同学们思考下充电器是如何给锂电池充电的呢？ 生：先降压后变换（少数学生能回答） 换成脉动的低压直流电能--------单相半波整流电路（板书） （一）：单相半波整流电路的结构与工作原理（板书）（约43分钟） 教师提示：“单相”一词是指输入整流电路的交流电是单相交流电。而“半波”一词同学们可在下面讲授的半波整流原理中自己总结，到时老师请同学们回答。（任务驱动法教学可集中学生的听课注意力） 1：电路结构组成（板书） 2：工作原理（板书） 教师引导：输入整流电路的交流电压来自于电源变压器的二次绕组输出端，在分析整流原理时应将交流电压分成正、负半周两种情况来考虑。另外为了分析方便，变压器T应假设为无损耗的理想元件，整流二极管V应为理想二极管，负载为纯电阻性负载。 教师提问：①：上面分析了半波整流电路的工作原理，由此可以回答什么是半波整流。 （请学生回答） ②：若在上面图中把整流二极管V极性对调后整理电路的原理又怎样分析
220V／50A单相全波可控整流电路
辽宁工业大学 电力电子技术课程设计（论文）题目：220V／50A单相全波可控整流电路 院（系）：工程技术学院 专业班级：电气工程及其自动化 学号： 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间：
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：工程技术学院教研室：电气教研室
摘要 本设计采用单相全波可控整流，从而实现为1台额定电压220V、功率为10kW 的直流电动机提供直流可调电源，以实现直流电动机的调速。将交流电变换为直流电称为AC/DC变换，这正变换的功率流向是由电源传向负载，称之为整流。大多数整流电路由变压器、整流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。 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。整流电路的种类有很多，有单相半波整流电路、单相全波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。本设计采用单相全波可控整流，以便于低压输出。 关键词：整流电路；变压器；晶闸管；触发电路；MATLAB。
目录 第1章绪论 (1) 1.1电力电子技术概括............................ 错误！未定义书签。 1.2本文研究内容 (2) 1.3方案论证 (3) 1.3.1 单相桥式全控整流电路 (3) 1.3.2 单相全波可控整流电路 (4) 第2章单相全波可控整流电路设计 (5) 2.1单相全波可控整流电路总体设计框图 (5) 2.2具体电路设计 (6) 2.2.1 单相全波可控整流电路设计 (6) 2.2.2 由KJ004构成的控制电路设计 (7) 2.2.3 保护电路的设计 (9) 2.3总电路原理图 (10) 2.4元器件型号选择 (11) 2.5MATLAB仿真实验 (12) 第3章课程设计总结 (15) 参考文献 (16)
简单学电路——半波与全波,半波整流、全波整流、桥式整流(原创)
一、半波整流电路 图 5-1 、是一种最简单的整流电路。它由电源变压器 B 、整流二极管 D 和负载电阻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。 下面从图5-2 的波形图上看着二极管是怎样整流的。 变压器砍级电压e2 ，是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压，它的波形如图5-2（a）所示。在 0 ～K 时间内， e2 为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正 向电压面导通， e2 通过它加在负载电阻 Rfz 上，在π～ 2π时间内， e2 为负半周，变压器
次级下端为正，上端为负。这时 D 承受反向电压，不导通，Rfz，上无电压。在π～2π 时间内，重复0 ～π时间的过程，而在3π～ 4π时间内，又重复π～2π 时间的过程? 这样反复下去，交流电的负半周就被"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5-2 （ 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、小电流的场合， 而在一般无线电装置中很少采用。 二、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5-3 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5-4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 上得到上正下负的电压；e2b对D2为反向电压，D2 不导通（见图5-4 （b ）。在π- 2π时间内， e2b 对 D2 为正向电压，D2 导通，在Rfz 上得到的仍然是上正下负的电压；e2a对D1为反向电压，D1 不导通（见图5-4 （ C）。
单相半波可控整流电路实验报告
实验一、单相半波可控整流电路实验 王季诚（20101496） 一、实验目的 （1）掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。 （2）掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作情况。 （3）了解续流二极管的作用。 二、实验所需挂件及附件
三、实验线路及原理 单结晶体管触发电路的工作原理及线路图已在1-3节中作过介绍。将DJK03-1挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到 DJK02挂件面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极，并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭（防止误触发），图中的R负载用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式。二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上，电感L d在DJK02面板上，有100mH、200mH、700mH三档可供选择，本实验中选用700mH。直流电压表及直流电流表从DJK02挂件上得到。
图3-6单相半波可控整流电路 四、实验内容 （1）单结晶体管触发电路的调试。 （2）单结晶体管触发电路各点电压波形的观察并记录。 （3）单相半波整流电路带电阻性负载时U d/U2= f(α)特性的测定。 （4）单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。 五、预习要求 （1）阅读电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容，弄清单结晶体管触发电路的工作原理。 （2）复习单相半波可控整流电路的有关内容，掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载和电阻电感性负载时的工作波形。 （3）掌握单相半波可控整流电路接不同负载时U d、I d的计算方法。 六、实验方法 （1）单结晶体管触发电路的调试 将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧，使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用双踪示波器观察单结
三相半波共阳极可控整流电路
1.三相半波共阳极可控整流电路 三相半波可控整流电路还可以把晶闸管的三个阳极接在一起，而三个阴极分别接到三相交流电源，形成共阳极的三相半波可控整流电路，其带电感性负载的电路如图1（a）所示。由于三个阳极是接在一起的，即是等电位的，所以对于螺栓式的晶闸管来说，可以将晶闸管的阳极固定在同一块大散热器上，散热效果好安装方便。但是，此电路的触发电路不能再像共阴极电路的触发电路那样，引出公共的一条接阴极的线，而且输出脉冲变压器二次侧绕组也不能有公共线，这就给调试和使用带来了不便。 图1.三相半波共阳极可控整流电路 （a）电路图（b）a=30°时波形图 共阳极的三相半波可控整流电路的工作原理与共阴极的一致，也是要晶闸管承受正向电压即其阳极电位高于阴极电位时，才可能导通。所以，共阳极的三只晶闸管VT2、VT4和VT6哪一只导通，要看哪一只的阴极电位低，触发脉冲应在三相交流电源相应相电压的负半周加上，而且三个管子的自然换相点在电源两相邻相电压负半周的交点，即图1（b）中的2、4、6点，故2、4、6的位置分别是与w相、u相、v相 相连的晶闸管VT2、VT4和VT6的角的起始点。从图8.21（b）中可以看出，当时，输出全部在电源负半周。例如，在时刻触发晶闸管VT2，因其阴极电位最低，满足其导通的条件，故可以被触发导通，此时在负载上得到的输出电压为。至时，给VT4加触发脉冲，由于此时u相电压更负，
故VT2会让位给VT4，而VT4的导通会立即使VT2承受反向的线电压而关断。同理，在时刻又会换相给v相的晶闸管VT6。由图1（a）可见，共阳极接法时的整流输出电压波形形状与共阴极时一样的，只是输出电压的极性相反。 从上面的讨论的三相半波电路中可以看出，不论是共阴极还是共阳极接法的电路，都只用了三只晶闸管，所以接线都较简单，但其变压器绕组利用率较低，每相的二次侧绕组一周期最多工作，而且绕组中的 电流（波形与相连的晶闸管的电流波形一样）还是单方向的，因此也会存在铁心的直流磁化现象；还有晶闸管承受的反向峰值电压较高（与三相桥式电路相比）；另外，因电路中负载电流要经过电网零线，也会引起额外的损耗。正是由于上述局限，使得三相半波可控整流电路一般只用于中等偏小容量的场合。 1.1三相半波共阳极可控整流电路仿真电路图如图2所示： 图2三相半波共阳极可控整流电路 脉冲参数，振幅3V，周期0.02，占空比10%，时相延迟分别为（α+120）/360*0.02，（α+240）/360*0.02，（α）/360*0.02。如图3，图4，图5所示