— — 1 —1 — 晶闸管整流电路原理
晶闸管是一种“电力电子开关”，它的基本组成是一个由两个PN结构成的三端器件，即晶闸管。晶闸管又称为可控硅，是一种新型半导体器件，它有两个控制极和两个漏极构成，通过控制PN结的导通时间来控制它的导通与关断，从而实现对电路的控制。
在晶闸管中，只有一个PN结作为电极，而且PN结不能像一般二极管那样直接用电流进行充电或放电。因为当给PN结施加正向电压时，PN结的内部会有大量电子通过，使PN结两端的电压升高；当给PN结施加反向电压时，电子被阻断，PN结会变成一个高阻值的、不带电的绝缘层。这样就限制了PN结中电子的运动范围，从而保证了PN结内没有足够多的电子可以通过。
另外，当给PN结加反向电压时，晶闸管会在内部形成一个高电压梯度（即门极反向击穿）。这样在晶闸管内部就会形成一个非常强的电场（相当于正向压强）。这种电场将使电子从被阻断的PN结流向正向电压加在它上面的方向。
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晶闸管整流电路教学策略
作者：刘福祥
来源：《职业·下旬》2017年第10期
电力电子技术在电力学、电子学和控制理论等学科中都占有重要地位，是电类专业人才必须掌握的知识。就宁波技工学校而言，电气工程、工业机器人、轨道机电等专业均对此技术有较高的要求。晶闸管整流电路是中职教材电子技术基础中的重点内容，本节内容为学生打开了电力电子技术的大门，其中可控的概念、波形的分析、参数的计算等内容均会对后续专业课程进展有较为深远的影响。但相对而言，本课概念抽象、电路灵活、分析复杂，加之中职学生理解能力不足、数学功底较弱的影响，大大增加了教学难度。
一、教材与学情分析
1.教材分析
晶闸管整流电路是电子技术基础课程第六章第2节内容。本章主要内容是在第五章直流稳压电源的基础上，使用晶闸管等可控元件取代整流二极管来实现输出电压的调节。本章的教学重点内容是晶闸管的工作特性、晶闸管的可控整流电路、晶闸管触发电路及晶闸管的选用与保护。以晶闸管为代表的电力电子元器件使电子技术应用领域由弱电进入到强电领域，而且晶闸管调压电路将在下一步的电工实训环节上大量的应用，因此无论在知识上还是方法上本节都有着关键的意义。
2.学情分析
本节内容是在学生学习了第五章整流电路之后进行教学的，从前面学习情况来看，学生对于二极管整流电路的原理及二极管的选择等内容掌握情况良好，对于本节单相整流电路内容，学生可以通过复习、对照不可控整流电路快速理解和掌握。在讲授新课时，注意理论部分与仿真软件、课件、电路板等教学辅助工具密切配合，并且可以通过教学引导、分组讨论，让学生主动、积极地掌握晶闸管整流相关知识，同时提高学生的学习兴趣、创新意识。
二、教学目标确定
1.知识与能力
使学生掌握可控整流的基本概念和基本形式。
一、概述
二、课程设计方案
本次课程设计的要紧内容是利用晶闸管整流来设计直流电机操纵系统，要紧设计内容有
1、电路功能：
〔1〕、用晶闸管缺角整流实现直流调压，操纵直流电动机的转速。
〔2〕、电路由主电路与操纵电路组成，主电路要紧环节：整流电路及保卫电路。操纵电路要紧环节：触发电路、电压电流检测单元、驱动电路、检测与故障保卫电路。
〔3〕、主电路电力电子开关器件采纳晶闸管、IGBT或MOSFET。
〔4〕、系统具有完善的保卫
2、系统总体方案确定
3、主电路设计与分析
〔1〕、确定主电路方案
〔2〕、主电路元器件的计算及选型
〔3〕、主电路保卫环节设计
4、操纵电路设计与分析
〔1〕、检测电路设计
〔2〕、功能单元电路设计
〔3〕、触发电路设计
〔4〕、操纵电路参数确定
设计要求有一下四点：
1、设计思路清晰，给出整体设计框图；
2、单元电路设计，给出具体设计思路和电路；
3、分析所有单元电路与总电路的工作原理，并给出必要的波形分析。
4、绘制总电路图
5、写出设计报告；
要紧的设计条件有：
1、设计依据要紧参数
〔1〕、输进输出电压：〔AC〕220〔1+15%〕、
〔2〕、最大输出电压、电流依据电机功率予以选择
〔3〕、要求电机能实现单向无级调速
〔4〕、电机型号布置任务时给定
2、可提供实验与仿真条件
三、系统电路设计
1、主电路的设计
〔1〕、主电路设计方案
主电路的要紧功能是实现整流，将三相交流电变为直流电。要紧通过整流变压器和三相桥式全控整流来实现。
整流变压器是整流设备的电源变压器。整流设备的特点是原方输进电流，而副方通过整流原件后输出直流。变流是整流、逆流和变频三种工作方式的总称，整流是其中应用最广泛的一种。作为整流装置电源用的变压器称为整流变压器。工业用的整流直流电源大局部根基上由交流电网通过整流变压器与整流设备而得到的。
整流变压器是专供整流系统的变压器。整流变压器的功能：
1.是提供整流系统适当的电压，
1 1 单相桥式全控整流电路的功能要求及设计方案介绍
1.1 单相桥式全控整流电路设计方案
1.1.1 设计方案
单相电源输出触发电路保护电路整流主电路负载电路图1设计方案
1.1.2 整流电路的设计
主电路原理图及其工作波形
图2 主电路原理图及工作波形
2
主电路原理说明：
（1）在u2正半波的（０～α）区间，晶闸管VT1、VT4承受正向电压，但无触发脉冲，晶闸管VT2、VT3承受反向电压。因此在0～α区间，4个晶闸管都不导通。
（2）在u2正半波的（α～π）区间，在ωｔ＝α时刻，触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
（3）在u2负半波的（π～π＋α）区间，在π～π＋α间，晶闸管VT2、VT3承受正向电压，因无触发脉冲而处于关断状态，晶闸管VT1、VT4承受反向电压也不导通。
（4）在u2负半波的（π＋α～２π）区间，在ωｔ＝π＋α时刻，触发晶闸管VT2、VT3使其元件导通，负载电流沿b→VT3→R→VT2→α→T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。
3 2 触发电路的设计
2.1 晶闸管触发电路
触发电路在变流装置中所起的基本作用是向晶闸管提供门极电压和门极电流，使晶闸管在需要导通的时刻可靠导通。根据控制要求决定晶闸管的导通时刻，对变流装置的输出功率进行控制。触发电路是变流装置中的一个重要组成部分，变流装置是否能正常工作，与触发电路有直接关系，因此，正确合理地选择设计触发电路及其各项技术指标是保证晶闸管变流装置安全，可靠，经济运行的前提。
，开始启动A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平。
2.1.1 晶闸管触发电路的要求
晶闸管触发主要有移相触发、过零触发和脉冲列调制触发等。触发电路对其产生的触发脉冲要求:
(１)触发信号可为直流、交流或脉冲电压。
《电力电子技术》
三相桥式全控晶闸管整流电路
目录
一 设计要求........................................................................................................................1
1.1 概述........................................................................................................................1
1.2 设计要求................................................................................................................1
二 小组成员任务分工........................................................................ 错误!未定义书签。
三 三相全控桥式主电路原理分析....................................................................................2
3.1 总体结构................................................................................................................2
3.2主电路的分析与设计.............................................................................................2
