1、 电力电子技术 课程设计（论文）题目：单相全波可控整流电路（）课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院 教研室：电气学 号 学生姓名 专业班级课程设计（论文）题目单相全波可控整流电路（）课程设计（论文）任务将单相 220V 交流电转换为连续可调的直流电，为 1 台直流电动机供电。设计的主要任务包括：1、方案的经济技术论证。2、主电路设计。3、通过计算选择整流器件的具体型号。4、确定变压器变比及容量。5、确定平波电抗器。6、设计或选择合适的触发电路。指导教师评语及成绩成绩： 指导教师签字： 年 月 日目 录第 1 章 课程设计目的与要求 .11.1 课程设计目的.11.2 课程设计的预备
2、知识.11.3 课程设计要求.1第 2 章 课程设计内容 .221 基本原理介绍.222 电路设计的经济性论证.323 主电路设计 42. 4 触发电路设计或选择 6第 3 章 课程设计的考核.103.1 课程设计的考核要求.103.2 课程性质与学分.10第 4 章 设计总结.11参考文献 .111第 1 章 课程设计目的与要求1.1 课程设计目的“电力电子技术”课程设计是在教学及实验基础上，对课程所学理论知识的深化和提高。因此，要求学生能综合应用所学知识，设计出具有电压可调功能的直流电源系统，能够较全面地巩固和应用本课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌整流电路设计的基本方法。培养学生独
3、立思考、独立收集资料、独立设计的能力；培养分析、总结及撰写技术报告的能力。1.2 课程设计的预备知识熟悉电力电子技术课程、电机学课程的相关知识。1.3 课程设计要求按课程设计指导书提供的课题，根据第下表给出的基本要求及参数独立完成设计，课程设计说明书应包括以下内容：1、方案的经济技术论证。2、主电路设计。3、通过计算选择整流器件的具体型号。4、确定变压器变比及容量。5、确定平波电抗器。7、触发电路设计或选择。8、课程设计总结。9、完成 4000 字左右说明书，有系统电气原理图，内容完整、字迹工整、图表整齐规范、数据详实。设计技术参数 工作量 工作计划1、 单相交流 220V 电源。2、 整流输
4、出电压 Ud在 0110V连续可调。3、 整流输出电流最大值A。4、 反电势负载，Em=100V。5、要求工作电流连续。1、方案的经济技术论证。2、主电路设计。3、通过计算选择整流器件的具体型号。4、确定变压器变比及容量。5、确定平波电抗器6、触发电路设计或选择。7、绘制主电路图。第一周：周一：收集资料。周二：方案论证周三：主电路设计。周四：理论计算。周五：选择器件的具体型号。第二周：周一：触发电路设计或选择周二：确定变压器变比及容量周三：确定平波电抗器。周四五：总结并撰写说明书。2第 2 章 课程设计内容2.1 基本原理介绍单相全波整流电路如图所示，图中 Tr 为电源变压器，它的作用是将交流
5、电网电压 VI变成整流电路要求的交流电压 ，R L 是要求直流供电的负载电阻。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 1-Jul-2005 Sheet of File: D:Documents and Settingspublic信信MyDesign.ddbDrawn By:TrTRANS4VT1DIODEVT2DIODER1UL单相全波整流电路的工作原理可分析如下。为简单起见，晶闸管用理想模型来处理，即正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。在 v2 的正半周，电流从变压器副边线圈的上端流出，只能经过 VT1 流向 RL，
6、在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。在 v2 的负半周，其极性与图示相反，电流从变压器副边线圈的下端流出，只能经过 VT2 流向 RL，电流流过 RL 时产生的电压极性仍是上正下负，与正半周时相同。其电流通路如图中虚线箭头所示。综上所述，三相全波整流电路巧妙地利用了晶闸管的单向导电性，根据变压器副边电压的极性分别导通，将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。3根据上述分析，可得单相全波整流电路的工作波形如下图。由图可见，通过负载 RL的电流 iL 以及电压 vL 的波形都是单方向的全波脉动波形。1 2 3 4
7、 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 1-Jul-2005 Sheet of File: D:Documents and Settingspublic信信MyDesign.ddbDrawn By:单相全波整流电路的优点是纹波电压较小，同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率较高2.2 电路设计的经济性论证2.2.1 单相全波可控整流电路中变压器的二次绕组带中心抽头，结构较复杂。绕组及铁心对铜、铁等材料的消耗比单相全控桥多，在当今世界上有色金属资源有限的情况下，这是不利的。2.2.2 单相全波可控
8、整流电路中只用两个晶闸管，比单相全控桥式可控整流电路少 2 个，相应的，晶闸管的门极驱动电路也少两个，但是在单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大电压为 2*20.5U2，是单相全控桥式整流电路的 2 倍。2.2.3 单相全波可控整流电路中，导电回路只含 1 个晶闸管，比单相桥少一个，因而也少了一次管压降。从上述 2，3 考虑，同时其纹波电压较小，同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率较高，所以单相全波电路适宜于在低输出电压的场合。42.3 主电路设计主电路如图所示：1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber Revis
9、ionSizeBDate: 30-Jun-2005 Sheet of File: D:Documents and Settingspublic信信MyDesign.ddbDrawn By:T?TRANS4D? DIODED?DIODERL+100V-U1 U2U2电路波形图如下所示：1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 30-Jun-2005 Sheet of File: H:信信sanxiangbanbo.Ddb Drawn By:UdIdIVT1,4IVT2,3U2I2wtwtwtwtwtwt2.3.1 具体计算如下
10、：单相全波整流电路 波形与单相全控桥波形一样，所以有： =0.9cosa 其中dUdU平波电抗器 LKP6400-1-1250-E1(-15V),V5 又重新导通.这时 uc5又立即降到-E1,使 V7,V8 截止,输出脉冲终止.可见,脉冲前沿由 V4 导通时刻确定,V5(或 V6)截止持续时间即为脉冲宽度.所以脉冲宽度与凡响充电回路时间常数 R11、C13 有关.2.4.2 锯齿波的形成和脉冲移相环节锯齿波电压形成的方案较多,如采用自举式电路,恒流 电路等.图 1 所示为恒流电路方案.由 V1,V2,V3 和 C2 等元件组成,其中 V1,Vs,RP2 和 R3 为一恒流电路.当 V2 接着时,恒流源电流 I1c对电容 C2 充电,所以 C2 两端电压 为cU= 1/c(I1cdt)=I1ct/ccU
