单相全波整流电路的设计之二.docx

《单相全波整流电路的设计之二.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单相全波整流电路的设计之二.docx（20页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、电力电子技术课程设计报告单相全波整流电路设计之二绪论随着科学技术的日益进展 ,人们对电路的要求也越来越高 ,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路构造简洁、掌握便利、性能稳定,利用它可以便利地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。但是晶杂管相控整流电路中随着触发角 的增大，电流中谐波重量相应增大，因此功率因素很低。把逆变电路中的 SPWM 掌握技术用于整流电路， 就构成了 PWM 整流电路。通过对 PWM 整流电路的适当掌握，可以使其输入电流格外接近正弦波，且和输入电压同相位，功率因素近似为 1。这种整流电路称为高功率因素整流器，它具有广

2、泛的应用前景。电力电子器件是电力电子技术进展的根底。正是大功率晶闸管的制造，使得半导体变流技术从电子学中分别出来，进展成为电力电子技术这一特地的学科。而二十世纪九十年月各种全控型大功率半导体器件的制造，进一步拓展了电力电子技术应用和掩盖的领域和范围。电力电子技术的应用领域已经深入到国民经济的各个部门，包括钢铁、冶金、化工、电力、石油、汽车、运输以及人们的日常生活。功率范围大到几千兆瓦的高压直流输电，小到一瓦的手机充电器，电力电子技术随处可见。1 设计任务1.1 设计课题单相全波整流电路设计1.2 设计要求1、单相全波整流电路设计要求为：负载为感性负载,L=700mH,R=500 欧姆.2、技术

3、要求:(1). 电网供电电压为单相 220V；(2). 电网电压波动为+5%-10%；(3). 输出电压为 0100V.在整个设计中要留意培育敏捷运用所学的电力电子技术学问和制造性的思 维方式以及制造力量 要求具体电路方案的选择必需有论证说明，要说明其有哪些特点。主电路具体电路元器件的选择应有计算和说明。课程设计从确定方案到整个系统的设计，必需在检索、阅读 及分析争论大量的相关文献的根底上，经过剖析、提炼，设计出所要求的电路或装置。 课程设计中要不断提出问题，并给出这些问题的解决方法和自己的争论体会。要内容是主电路确实定，主电路的分析说明，主电路元器件的计算和选型，以及掌握电路设计。2 方案的

4、选择单相全波整流电路可分为单相桥式半控整流电路和单相桥式全控整流电路，它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。下面分析两种单相桥式整流电路在带电感性负载的工作状况。单相全波整流电路的优点是：线路简洁、调整便利。弱点是：输出电压脉动冲大，负载电流脉冲大电阻性负载时，且整流变压器二次绕组中存在直流重量, 使铁心磁化，变压器不能充分利用。而单相全控式整流电路具有输出电流脉动小， 功率因数高，变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器利用率高的优点。单相全波整流电路其输出平均电压是半波整流电路 2 倍，在一样的负载下流过晶闸管的平均电流减小一半；且功率因数提高了一半。单相全波整流电

5、路因其性能较差，实际中很少承受，在中小功率场合承受更多的是单相全控桥式整流电路。3 触发电路的设计3.1 同步触发电路晶闸管最重要的特性是可控的正向导通特性.当晶闸管的阳极加上正向电压后, 还必需在门极与阴极之间加上一个具有肯定功率的正向触发电压才能打通, 这一正向触发电压的导通是由触发电路供给的,依据具体状况这个电压可以是沟通、直流或脉冲电压。由于晶闸管被触发导通以后，门极的触发电压即失去掌握作用，所以为了削减门极的触发功率，常常用脉冲触发。触发脉冲的宽度要能维持到晶闸管彻底导通后才能撤掉，晶闸管对触发脉冲的幅值要求是：在门极上施加的触发电压或触发电流应大于产品提出的数据，但也不能太大，以防

6、止损坏其掌握极，在有晶闸管串并联的场合，触发脉冲的前沿越陡越有利于晶闸管的同时触发导通。为了保证晶闸管电路能正常，牢靠的工作，触发电路必需满足以下要求：触发脉冲应有足够的功率，触发脉冲的电压和电流应大于晶闸管要求的数值，并留有肯定的裕量。由闸管的门极伏安特性曲线可知，同一型号的晶闸管的门极伏安特性的分散性很大，所以规定晶闸管元件的门极阻值在某高阻和低阻之间，才可能算是合格的产品。晶闸管器件出厂时，所标注的门极触发电流 Igt、门极触发电压 U 是指该型号的全部合格器件都能被触发导通的最小门极电流、电压值，所以在接近坐标原点处以触发脉冲应肯定的宽度且脉冲前沿应尽可能陡。由于晶闸管的触发是有一个过

7、程的，也就是晶闸管的导通需要肯定的时间。只有当晶闸管的阳极电流即主回路电流上升到晶闸管的掣住电流以上时，晶闸管才能导通，所以触发信号应有足够的宽度才能保证被触发的晶闸管牢靠的导通，对于电感性负载，脉冲的宽度要宽 些，一般为 0.51MS，相当于 50HZ、18 度电度角。为了牢靠地、快速地触发大功率晶闸管，常常在 触发脉冲的前沿叠加上一个触发脉冲。触发脉冲的相位应能在规定范围内移动。例如单相全控桥式整流电路带电阻性负载时，要求触发脉冲的移项范围是 0 度180 度，带大电感负载时，要求移项范围是 0 度90 度；三相半波可控整流电路电阻性负载时，要求移项范围是 0 度90 度。同步电压：来自同

8、步电源(同步电源变压器)，经锯齿波形成电路，得到与电源同步的锯齿波电压。缺少同步电压则不能形成锯齿波电压，将无触发脉冲；锯齿波电压：锯齿波电压与掌握电压，偏移电压叠加，在其穿插点形成触发脉冲；没有锯齿波电压，也将无触发脉冲；掌握电压：工作时，掌握其大小，实现在需要的范围内移相；偏移电压：与掌握电压叠加，以确定掌握电压为零时，触发脉冲的初始位相位。假设缺少偏移电压，或偏移电压不当，将不能在需要的范围内移相。触发脉冲与主电路电源必需同步。为了使晶闸管在每一个周期都以一样的掌握角 被触发导通，触发脉冲必需与电源同步，两者的频率应当一样，而且要有固定的相位关系，以使每一周期都能在同样的相位上触发。触发

9、电路同时受控于电压 uc 与同步电压 us 掌握。3.2 晶闸管的触发条件（1） : 晶闸管承受反向电压时，不管门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通；（2） ：晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的状况下晶闸管都才能导通；（3） ：晶闸管一旦导通门极旧失去掌握作用；（4） ：要使晶闸管关断，只能使其电流小到零一下.3.3 晶闸管的分类晶闸管分为：快速晶闸管，逆导晶闸管，双向晶闸管，光控晶闸管，门极可关断晶闸管GTO，电力晶闸管GTR，功率场效应晶闸管MOSFET，绝缘珊双极晶闸管IGBT，MOS 掌握晶闸管，集成门极换向晶闸管.静电感应晶体管。3.4 形成与脉冲放大环节脉冲的形成环节由晶闸

10、管 V4、V5 组成，V7、V8 组成脉冲功率放大环节。掌握、电压 uct 和负偏移相电压 up 分别经过电阻 R6、R7、R8 并联接入 V4 基极。在分析该环节时，暂不考虑锯齿波电压 ue3 和负偏电压 up 对电路的影响。对掌握电压 uct=0 时，V4 截止，+15V 电源通过电阻 R11 供给 V5 一个足够大的基极电流，使 V5 饱和导通，V5 的集电极电压接近-15V，所以 V7、V8 截止，无脉冲输出，同时，+15V 电源经 R9 和饱和晶体管 V5 及-15V 电源对电容 C3 进展充电， 充电完毕后，电容两端电压为 30V，其左端为+15V 右端为-15V。调整电压 uct

11、，当 uct 0.7V 时，V4 由截止变为饱和导通，其集电极A端 ua 由+15V 快速下降至 1V 左右，由于电容 C3 上的电压不能突变，C3右端的电压也开头的-15V 下降至-30V，V5 的基射结由于受到反偏而马上截止，其集电极电压 uc5 由开头的-15V 左右快速上升，当 uc52.1 时，V7、V8 导通，脉冲变压器一次侧流过电流，其二次侧有触发脉冲输出。同时，电容 C3 反向充电使 V5 的基极电压 ub5 由-30V 开头上升，当 ub5-15V，V5 又重导通，uc5 又变成- 15V，使 V7、V8 又截止，输出脉冲完毕。可见，V4 导通的瞬间打算了脉冲发出的时刻，到

12、V5 截止时间即是脉冲的宽度，而 V5 截止时间的长短反向充电时间常数R11C3 打算的。3.5 锯齿波形成与脉冲移相环节该环节主要由 V1、V2、V3、C2、VS 等元器件组成，锯齿波是由恒流源电流对C2 充电形成的。在图中，VS、RP2、R3、V1 组成了一个恒流源电路，恒流源电流Ic1 对电容 C2 进展充电，电容 C2 两端的电压 uc2 为1CIcluc2=tIcl可见，uc2 是随时间现性变化的，其充电斜率为 C 2 。当 V2 导通时，由于电阻R4 的阻值很少，所以，电容 C2 经 R4 及 V2 快速放电，当 V2 周期性的关断与导通时，电容 C2 两端就得到了线性很好的锯齿波

13、电压，要想转变锯齿波的斜率，只要转变充电电流的大小，即只要转变 RP2 的阻值即可。该锯齿波电压经过由 V3 管组成射极跟随器后，ue3 是一个与远波形一样的锯齿波电压。Ue3、up、uct 三个信号通过电阻 R6、R7、R8 的综合作用成为 ub4，它掌握 V4 的导通与关断。这里承受电工学课程中的叠加原理，在考虑一个信号在 b4 点的作用时，可以将另外两个信号接地，而三个信号在 b4 点作用综合电压 ub4 才是掌握V4 的真正信号。当 uct=0 时，V4 的基极电压的 ub4 的波形有 ue3+up 打算，掌握偏移电压 up 的大小。使锯齿波向下移动。当 uct 从 0 增加时，V4

14、的基极电位 ub4 的波形就由ue3+uct+up 打算，即当 ub40.7V 时的时刻，即 V4 由截止转为导通的时刻，也就是该时刻电路输出脉冲。假设把偏移电压 up 调整到某特定值而固定时，调整掌握电压 uct 就能转变 ub4 波形上升到 0.7V 的时间，也就是说，转变掌握电压 uct 就可以转变移动脉冲电压的相位，从而到达脉冲移相的目的。电路中设置负偏移电压 up 的目的是为了确定初始脉冲相位。通过三相桥式整流及逆变电路的分析可知：当负载大电感连续时，三相桥式整流电路的脉冲初始相位在掌握角a =90 的位置，对于可逆系统，电路需要在整流与逆变两种工作状态，这时需要脉冲的移相范围约为

15、180，考虑锯齿波电压波形两端的非线性，因此要求锯齿波底宽为 240，此时使脉冲初始位置调整到锯齿波的中点位置，对应主电路a =90 位置。3.6 同步信号与主回路的相位关系同步问题是指触发脉冲与主回路电源同步。同步变压器 BT 和主回路整流变压器接在同一沟通电源上，具有一样频率。主回路整流变压器为 Yo/Y-12 联接组，同步变压器为 Y/Y-6，Y/Y-12 联接组。选择 T1 的同步电压为-uTa，其余 T2T6 的同步电压见图 5-2。被触发的晶闸管T1T2T3T4主回路电压+U-+U-aUbbUa同步信号电压uTa-+u-+uTbuTbTa图 5-2 晶闸管单相全控桥中晶闸管的同步信

16、号电压同步变压器二次正弦波电压 uBT 经 D1 间接地加在 T2 的基极上。在 uBT 负半周的下降段，D1 导通，同步电压 uBT 对 C1 快速充电，C1 的端电压 uA 跟随 uBT 变化，T2 截止。在 uBT 负半周的上升段，电源通过 R1 给 C1 反向充电，由于充电时间常数较大，致使电容端电压 uA 波形上升比 uBT 缓慢，D1 截止。随着 C1 反向充电，A 点电位按指数规律渐渐上升，当 A 点电位大于 1V 后，D2、T2 开头导通，uA 稳定在 1.4V 左右。因此可使 T2 截止时间大于 180，到达 240左右。由 WD1、R2、R4、WR1 及 T1 组成恒流电路

17、。在 T2 截止时，+12V 直流电源经WR1、R4 和 T1 对 C2 进展恒流充电。在 T2 导通后，电容 C2 通过 R3 和 T2 放电，由于 R3 电阻很小，所以 C2 快速放电，使 T3 基极电位快速降到 0V 四周。于是在 C2 两端形成底宽为 240左右的正锯齿波电压，此电压通过 T3 组成的射极跟随器输出。由于可逆系统，电路需要在整流和逆变状态下工作，这时要求脉冲移相范围约为 180，考虑到锯齿波波形两端的非线性，因而要求锯齿波宽度大于 180。4 驱动电路与保护电路的设计4.1 典型全控型器件的驱动电路GTO 是电流驱动型器件。它的导通掌握与一般晶闸管相像，但对触发前沿的幅

18、值和陡度要求较高，且一般需要在整个导通期间施加正向门极电流。要使 GTO 关断则需施加反向门极电流，对其幅值和陡度的要求则更高，幅值需到达阳极电流的1/3 左右，陡度需达 50A/ m s，其中强负脉冲宽度约 30 m s，负脉冲总宽度100 m s，关断后还需在门极-阴极间施加约 5V 的负偏压，以提高器件的抗干扰力量。GTO 一般用于大容量电流的场合，其驱动电路通常包括开通驱动电路、关断驱动电路和门耦合式两种极反偏电路三局部，可分为脉冲变压器耦合式和直流类型。直流耦合式驱动电路可避开电路内部的相互干扰和寄生振荡，可以得到较陡的脉冲前沿，因此目前应用较为广泛，其缺点是功耗大，效率低。直流耦合

19、式 GTO 驱动电路的电源由高频电源经二极管整流后得到，二极管 VD1 和电容 C1 供给+5V 电压，VD2、VD3、C2、C3 构成倍压整流电路，供给+15V 电压，VD4 和电容 C4 供给-15V 电压。场效应晶体管 V1 开通时，输出正强脉冲；V2 开通时，输出正脉冲平顶局部；V2 关断而 V3 开通时输出负脉冲；V3 关断后电阻 R3 和 R4 供给门极负偏压。4.2 电力电子器件的保护在电力电子器件电路中，除了电力电子器件参数要选择适宜，驱动电路设计良好外，承受适宜的过电压保护，过电流保护，du/dt 保护和 di/dt 保护也是必不行少的。4.2.1 过电压的产生及过电压保护电

20、力电子装置中可能发生的过电压分为外因过电压和内因过电压两类。(1):外因过电压 主要来自雷击和系统中的操作过程等外部缘由，包括：操作过电压：由分闸，合闸等开关操作引起的过电压，电网侧的操作过电压会由供电变压器电磁感应耦合，或由变压器绕组之间的存在的分布电容静电感应耦合过来。雷击过电压：由雷击引起的过电压。(2): 内因过电压 主要来自电力电子装置内部器件的开关过程，包括以下几个局部。换相过电压：由于晶闸管或者与全控型器件反并联的续流二极管在换相完毕后不能恢复阻断力量时，因而有较大的反向电流通过，使残存的载流子恢复，而当其恢复了阻断力量时，反向电流急剧减小，这样的电流突变会因线路电感而在晶闸管阴

21、阳极这间或与续流二极管反并联的全控型器件两端产生过电压。关断过电压：全控型器件在较高频率下工作，当器件关断时，因正向电流的快速降低而线路电感在器件两端感应出的过电压。各电压保护措施及配置位置，各电力电子装置可视具体状况只来用承受其中的几种。其中 RC3 和 RCD 为抑制内因过电压的装置，其功能属于缓冲电路的范畴。在抑制外因常见的。过电压的措施中，承受 RS 过电压抑制电路是最为RC 过电压抑制电路可接于供电变压器的两侧通常供电电网一侧称网侧，电力电子电路一侧称阀侧或电力电子电路的直侧流。对于大容量的电力电子装置，可承受图 139 所示的反向阻断式 RC 电路。有关保护电路的参数计算可参考相关

22、的工程手册。承受雪崩二极管，金属氧化物压敏电阻，硒堆和转折二极管BOD等非线性元器件来限制或吸取过电压也是较为常用的手段。4.2.2 过电流保护电力电子电路运行不正常或者发生故障时，可能会发生过电流现象。过电流分载和短路两种状况。一般电力电子均同时承受几种过电压保护措施，怪提高保护的牢靠性和合理性。在选择各种保护措施时应留意相互协调。通常，电子电路作为第一保护措施，快速熔断器只作为短路时的局部区断的保护，直流快速断路器在电子电力动作之后实现保护，过电流继电器在过载时动作。在选择快熔时应考虑：1、电压等级应依据快熔熔断后实际承受的电压来确定。2、电流容量应依据其在主电路中的接入方式和主电路连接形

23、式确定。快熔一般与电力半导体体器件串联连接，在小容量装置中也可串接于阀侧沟通母线或直流母线中。3、快熔的 It 值应小于被保护器件的允许 It 值。4、为保证熔体在正常过载状况下不熔化，应考虑其时间电流特性。快熔对器件的保护方式分为全保护和短保护两种。全保护是指无论过载还是短路均由快熔进展保护，此方式只适用于小功率装置或器件使用裕量较大的场合。短路保护方式是指快熔只要短路电流较大的区域内起保护作用，此方式需与其他过电流保护措施相协作。对一些重要的且易发生短路的晶闸管设备，或者工作频率较高，很难用快熔保护的全控型器件，需要承受电子电路进展过电流保护。除了对电动机起动时的冲击电流等变化较慢的过电流

24、可以用掌握系统本身调整器进展对电流的限制之外，需设置特地的过电流保护电子电路，检测到过流之后直接调整触发，驱动电路，或者关断被保护器件。5. 单相全波整流电路原理说明全波整流的特点：输出电压 V0 高；脉动小；正负半周都有电流供给负载，因而变压器得到充分利用，效率较高。主要参数：6 元器件和电路参数计算6.1 元件选取晶闸管SCRa 螺栓型b平板型c符号管芯是晶闸管的本体局部，由半导体材料构成，具有三个与外电路可以连接的电 极：阳极，阴极和门极或称掌握极，其电路图中符号表示如图 1-6c 所示。散热器则是为了将管芯在工作时由损耗产生的热量带走而设置的冷却器。依据晶闸管管芯与散热器间的安装方式，

25、晶闸管可分为螺栓型与平板型两种。螺栓型图 1-6a依靠螺栓将管芯与散热器严密连接在一起，并靠相互接触的一个面传递热量。6.2 晶闸管的工作原理通过理论分析和试验验证说明：1） 只有当晶闸管同时承受正向阳极电压和正向门极电压时晶闸管才能导通， 两者不行缺一。2） 晶闸管一旦导通后门极将失去掌握作用，门极电压对管子随后的导通或关断均不起作用，故使晶闸管导通的门极电压不必是一个持续的直流电压，只要是一个具有肯定宽度的正向脉冲电压即可，脉冲的宽度与晶闸管的开通特性及负载性质有关。这个脉冲常称之为触发脉冲。3） 要使已导通的晶闸管关断，必需使阳极电流降低到某一数值之下约几十毫安。这可以通过增大负载电阻，

26、降低阳极电压至接近于零或施加反向阳极电压来实现。这个能保持晶闸管导通的最小电流称为维持电流，是晶闸管的一个重要参数。晶闸管为什么会有以上导通和关断的特性，这与晶闸管内部发生的物理过程有关。晶闸管是一个具有 P1N1P2N2 四层半导体的器件，内部形成有三个 PN 结 J1、J2、J3，晶闸管承受正向阳极电压时，其中 J1、J3 承受反向阻断电压，J2 承受正向阻断电压。6. 3 晶闸管的根本特性1静态特性静态特性又称伏安特性，指的是器件端电压与电流的关系。这里介绍阳极伏安特性和门极伏安特性。阳极伏安特性晶闸管的阳极伏安特性表示晶闸管阳极与阴极之间的电压 Uak 与阳极电流 ia 之间的关系曲线

27、，如图 1-10 所示。正向阻断高阻区；负阻区；正向导通低阻区；反向阻断高阻区阳极伏安特性可以划分为两个区域：第象限为正向特性区，第象限为反向特性区。第象限的正向特性又可分为正向阻断状态及正向导通状态。晶闸管常应用于低频的相控电力电子电路时，有时也在高频电力电子电路中得到应用，如逆变器等。在高频电路应用时，需要严格地考虑晶闸管的开关特性，即开通特性和关断特性。（1） 开通特性晶闸管由截止转为导通的过程为开通过程。图 1-12 给出了晶闸管的开关特性。在晶闸管处在正向阻断的条件下突加门极触发电流，由于晶闸管内部正反响过程及外电路电感的影响，阳极电流的增长需要肯定的时间。从突加门极电流时刻到阳极电

28、流上升到稳定值 IT-的 10%所需的时间称为延迟时间 td，而阳极电流从10%IT 上升到 90%IT 所需的时间称为上升时间 tr，延迟时间与上升时间之和为晶闸管的开通时间 tgt=td+tr，一般晶闸管的延迟时间为 0.51.5s，上升时间为0.53s。延迟时间随门极电流的增大而削减，延迟时间和上升时间随阳极电压上升而下降。（2） 关断特性通常承受外加反压的方法将已导通的晶闸管关断。反压可利用电源、负载和关心换流电路来供给。要关断已导通的晶闸管，通常给晶闸管加反向阳极电压。晶闸管的关断，就是要使各层区内载流子消逝，使元件对正向阳极电压恢复阻断力量。突加反向阳极电压后，由于外电路电感的存在

29、，晶闸管阳极电流的下降会有一个过程，当阳极电流过零，也会消灭反向恢复电流，反向电流达最大值 IRM 后，再朝反方向快速衰减接近于零，此时晶闸管恢复对反向电压的阻断力量。6.4 晶闸管的主要参数要正确使用一个晶闸管，除了了解晶闸管的静态、动态特性外，还必需定量地把握晶闸管的一些主要参数。现对常常使用的几个晶闸管的参数作一介绍。1. 电压参数（1） 断态重复峰值电压 UDRM门极开路，元件额定结温时，从晶闸管阳极伏安特性正向阻断高阻区图 1- 10 中的曲线漏电流急剧增长的拐弯处所打算的电压称断态不重复峰值电压UDSM，“不重复”说明这个电压不行长期重复施加。取断态不重复峰值电压的90定义为断态重

30、复峰值电压 UDRM，“重复”表示这个电压可以以每秒 50 次，每次持续时间不大于 10ms 的重复方式施加于元件上。（2） 反向重复峰值电压 URRM门极开路，元件额定结温时，从晶闸管阳极伏安特性反向阻断高阻区图 1- 10 中曲线反向漏电流急剧增长的拐弯处所打算的的电压称为反向不重复峰值电压 URSM，这个电压是不能长期重复施加的。取反向不重复峰值电压的 90定义为反向重复峰值电压 URRM，这个电压允许重复施加。（3） 晶闸管的额定电压 UR取 UDRM 和 URRM 中较小的一个，并整化至等于或小于该值的规定电压等级上。电压等级不是任意打算的，额定电压在 1000以下是每 100一个电

31、压等级，1000 至 3000则是每 200一个电压等级。由于晶闸管工作中可能会患病到一些意想不到的瞬时过电压，为了确保管子安全运行，在选用晶闸管时应使其额定电压为正常工作电压峰值 UM 的 23 倍，以作安全余量。UR =23UM1-4（4） 通态平均电压 UTAV指在晶闸管通过单相工频正弦半波电流，额定结温、额定平均电流下，晶闸管阳极与阴极间电压的平均值，也称之为管压降。在晶闸管型号中，常按通态平均电压的数值进展分组，以大写英文字母 AI 表示。通态平均电压影响元件的损耗与发热，应中选用管压降小的元件来使用。2. 电流参数（1） 通态平均电流 ITAV在环境温度为40、规定的冷却条件下，晶

32、闸管元件在电阻性负载的单相、工频、正弦半波、导通角不小于 170的电路中，当结温稳定在额定值 125时所允许的通态时的最大平均电流称为额定通态平均电流 ITAV。选用晶闸管时应依据有效电流相等的原则来确定晶闸管的额定电流。由于晶闸管的过载力量小，为保证安全牢靠工作，所选用晶闸管的额定电流 ITAV应使其对应有效值电流为实际流过电流有效值的 1.52 倍。按晶闸管额定电流的定义，一个额定电流为100A 的晶闸管，其允许通过的电流有效值为 157A。晶闸管额定电流的选择可按下式计算。I=1p Isinwtd (wt) =1 I1-5T（2） 维持电流0mpm IH2p维持电流是指晶闸管维持导通所必

33、需的最小电流，一般为几十到几百毫安。维持电流与结温有关，结温越高，维持电流越小，晶闸管越难关断。（3） 掣住电流 IL晶闸管刚从阻断状态转变为导通状态并撤除门极触发信号，此时要维持元件导通所需的最小阳极电流称为掣住电流。一般掣住电流比维持电流大24倍。3. 晶闸管的型号一般型晶闸管型号可表示如下KP电流等级电压等级/100通态平均电压组别其中其中 K 代表闸流特性，P 为一般型。如 KP50015 型号的晶闸管表示其通态平均电流额定电流ITAV为 500A，正反向重复峰值电压额定电压UR 为 1500V，通态平均电压组别以英文字母标出，小容量的元件可不标。7 元器件选型、参数及主体电路元器件备

34、注数量整流变压器变比为 2，容量至少为 2.464kvA1 个晶闸管KP20-44 个电阻其中主电路负载电阻最大为 500假设干个电感主电路负载 700mH1 个电位器SW-SPDT2 个二极管14 个同步变压器芯片TCA7851 个1 块熔断器熔断电流为 15A4 个电容假设干个脉冲变压器2 个表 4.1 元器件选择清单主题电路如下该电路主要由四局部构成，分别为电源，过电保护电路，整流电路和触发电路构成。输入的信号经变压器变压后通过过电保护电路，保证电路消灭过载或短路故障时，不至于损害到晶闸管和负载。在电路中还加了防雷击的保护电路。然后将经变压和保护后的信号输入整流电路中。整流电路中的晶闸管

35、在触发信号的作用下动作，以发挥整流电路的整流作用。88 心得体会通过单相全控桥式整流电路的设计，使我加深了对整流电路的理解，让我对电力电子该课程产生了浓烈的兴趣。在做电力电子课程设计的过程中我们更能认真和全面的对所学学问有一个全面和系统更深刻的了解和把握。在这个过程中我们认真的查阅了大量的资料和工具书增长了我们的学问，开阔了我们的视野，是一种让学生更加接近社会和生活的有效方法。在这次设计中，由于我们学问的欠缺，设计的并不具体，学问的连接也不理 想，错误应当是有的，但我们已经努力了，设计中错误的地方期望教师能谅解，加以教导。9 参考文献石春，杨京燕，王毅 编电力电子技术中国电力出版社，1999刘志刚王维平陈治明1992丁道宏电力电子装置本科生毕业设计与学士论文,2023电力电子技术及应用东南大学出版社，2023电力电子技术根底北京机械工业出版社，电力电子技术北京航空工业出版社，1992王兆安2023电力电子设备设计和应用手册北京机械工业出版社，