电力电子课程设计-单相桥式0147

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）负载阻值：15Q ;负载工作电压：50V150V可调。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）晶闸管选择，计算晶闸管额定电压、 额定电流；（3）主电路图设计。（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。单相桥式全控整流电路电阻性负载电路图：原理：晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂，晶闸管VT2和VT3组成另一对桥臂。当变压器二次

2、侧电压为正半周 时，相当于控制角：的瞬间给vt和VT4以触发脉冲，VT1和VT4即导通，这是电流从电源a端经VT1、R、 VT4流回电源b端。这期间VT2和VT3均承受反向电压而截止。当电源电压过零时，电流也降到零，VT1和VT4 即关断。在电源电压的负半周期，仍在控制角为:处触发晶闸管VT2和VT3,则VT2和VT3导通。电流从电源b端经VT3、R、VT2流回电源a端。到一周期结束时电压过零，电流亦降至零，VT2和VT3关断。在负半周期，VT1和VT4均承受反向电压而截止。很显然上述两组触发脉冲 在相位上相差180。以后又是VT1和VT4导通， 如此循环工作下去。由于负载在两个半波中都有电流

3、通过，属全波整流。一个周期内整流电压脉动两 次，脉动程度比半波时要小。变压器二次绕组中，两个半周期的电流方向相反且波形对 称，因此不存在半波整流电路中的直流磁化问题，变压器绕组的利用 率也较高。*bit*bit负载工作电压为50-150V，二次侧电压要有一定的余量故取6=1807 。22011故变压器变比为 n 负载工作电压为50-150V，二次侧电压要有一定的余量故取6=1807 。22011故变压器变比为 n n =180整流输出电压平均值为Sinwtdw, 2也1 cos：0.9U2 负载工作电压为50-150V50_U T50控制角二f31-58，112-50负载上，输出直流电流电流的

4、平均值为dUd2,2U2 1 cos:所以，【d的最大值为10由于晶闸管VT1 VT 4和VT2、VT在电路中是轮流导电的，所以流过每个晶闸管的平均电流只为负载上平均电流的一半，即I均电流只为负载上平均电流的一半，即IdT 弓 d“45：2R I 2 J在选择晶闸管以及导线截面积等定额时,1 dT最大值为5。要考虑发热问题，应根据电流的有效值进行计算。负载电流的有效值，即变压器二次绕组电流有效值，其值为当最小时，1当最小时，12最大，其值为12.9811. c 7T -Otsin 2a +V 2兀JT流过晶闸管的电流有效值为i2sin-小兀一- L2 TOC o 1-5 h z t二 2wt

5、Rsin 2：二231这是因为每个周期内，每一桥臂的晶闸管只导通一次。其最大值为9.18变压器容量为S =u2l2 = 2336.4VA晶闸管选用时，其额定电压应为正常工作的峰值电压的23倍。所以 UN _ 2 3 U =(509.04763.56) 2其额定电流为其实际正常平均值的152倍，所以，1 hL52 I= ( 7.510)单相桥式全控整流电路电阻性负载设计题目：单相桥式全控整流电路电阻性负载设计条件：电网：380V, 50Hz;晶闸管单相桥式全控整流电路；负载阻值：15Q ;负载工作电压：50V150V可调。第一步:设计电源变压器，选择电源变压器二次侧的电压有效值为170V，则变压

6、 器的变 比需设计为：220/170。由于负载工作电压调节范围为：50V 150V,则负载所需的最大平均功率为： P =1502； 15W T500W,由于负载电压的平均值可调为：50V 150V，则负载的电流最大值应该出现在负载电压峰值时，即二次侧电压峰 值时，而此时的视在功率即为变压器所承受的最大容量为S=(170V* ,2)2/153.8KVA，变压器的额定容量应该大于变压器所需承受的最 大视在功率，所以变压器的容量可以选择为：S=4KVA。第二步：主电路图为：第三步：电路的工作原理为：设变压器二次侧电压为U2=170V,负载量端电压为Ud电流为Id,变压器二次 绕组流 过的电流为12,晶闸管两端的电压为UT。晶闸管VT1和VT4组成一对桥 臂，晶闸管VT2 和VT3组成另一对桥臂。当变压器二次电压U2为正半周期时，相当于控制角的瞬间给 VT1和VT4以触发脉冲，VT1和VT4即导通，这是电流从电源a端经V