电力电子课程设计封面

郑州航空工业管理学院。

电力电子变流技术。

课程设计。设计题目。

专业电气工程及其自动化_ _

姓名学号。班级指导教师。

专业。机电工程学院。

2014 年 6 月。

设计任务书1#

设计题目：单相桥式全控整流电路电阻性负载。

设计条件：1）电网：380v，50hz；

2）晶闸管单相桥式全控整流电路；

3）负载电压在100v~150v之间连续可调；

4）负载电阻20ω；

设计任务：1）电源变压器设计，计算变压器容量、变比、2次侧电压有效值，2次侧电压有效值在满足负载最大电压要求下，适当留出裕量，然而裕量不应过大，具体大小由设计人员灵活掌握；

2）计算控制角移相范围——与电压调节范围有一定对应关系，但是通常不会是绝对的、严格的电压调节范围，而是有一定的裕量。

3）计算晶闸管额定电流——注意波形的影响；

4）计算晶闸管额定电压；

5）设计基于单节晶体管的简易触发电路，要求给出同步变压器参数、稳压二极管参数、单节晶体管参数；估算re、c的取值范围——注意，如果需要规划自己的调节范围，那么re、c的取值就受到约束。

6）电路图设计，给出主电路、触发电路相结合的完整电路图。

注意：1）应当给出具体的计算过程和分析过程；

2）涉及电流、电压计算时，必须用波形图配合说明计算过程；

3）选型参数（额定电压、额定电流、容量等）应当取整。

一．电路图设计。

1.主电路图及其工作波形。

单相全控桥式整流电路电阻性负载及其波形。

工作原理：在u2正半波的（0~α）区间：晶闸管vt1、vt4承受正压，但无触发脉冲。

四个晶闸管都不通。假设四个晶闸管的漏电阻相等，则ut1.4=ut2.

3=1/2u2。2）在u2正半波的ωt=α时刻：触发晶闸管vt1、vt4使其导通。

电流沿a→vt1→r→vt4→b→tr的二次绕组→a流通，负载上有电压（ud=u2）和电流输出，两者波形相位相同且ut1.4=0。此时电源电压反向施加到晶闸管vt2、vt3上，使其承受反压而处于关断状态，则ut2.

3=1/2u2。晶闸管vt1、vt4一直导通到ωt=π为止，此时因电源电压过零，晶闸管阳极电流下降为零而关断。在u2负半波的（π~区间：

晶闸管vt2、vt3承受正压，因无触发脉冲，vt2、vt3处于关断状态。此时，ut2.3=ut1.

4=1/2u2。4）在u2负半波的ωt=π+时刻：触发晶闸管vt2、vt3，元件导通，电流沿b→vt3→r→vt2→a→tr的二次绕组→b流通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上，负载上有输出电压（ud=-u2）和电流，且波形相位相同。

此时电源电压反向加到晶闸管vt1、vt4上，使其承受反压而处于关断状态。晶闸管vt2、vt3一直要导通到ωt=2π为止，此时电源电压再次过零，晶闸管阳极电流也下降为零而关断。晶闸管vt1、vt4和vt2、vt3在对应时刻不断周期**替导通、关断。

五、数值计算：

1、控制角移相范围的计算：

输出电压平均值ud和输出电流平均值id