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电力电子技术课程设计题目单相桥式全控整流电路姓名：__所在学院：_自动化工程学院_所学专业：电气工程及其自动化班级_08级电气工程一班__学号_指导教师：_ ____ __完成时间：_2010年6月10日___摘要 (3)第一章设计任务 (3)1.1 设计要求： (3)1.2 设计要求： (3)1.3 技术要求： (3)第二章系统原理方框图及主电路设计 (4)2.1 系统原理方框图 (4)2.2 主电路设计 (4)第3章触发电路的选择及其定相 (8)3.1同步信号为锯齿波的触发电路 (8)3.2 集成触发器 (9)3.3触发电路的定相 (10)第4章保护电路的设计 (10)4.1 晶闸管过电流保护 (10)4.2 过压保护 (11)4.3 缓冲电路 (12)第五章元器件选取与电路原理图 (13)第六章心得体会 (15)参考文献 (16)单相桥式全控整流电路是一种把单相交流电转换成可调的直流电的电路。
其原理及结构简单，效率高。
因而得到了广泛的应用。
本次设计讨论了电路在电阻、阻感、反电动势负载下的工作情况，选用较为实用的电动机作为负载。
设置了对晶闸管的各种保护电路，采用集成触发器，使触发脉冲更精确，从而使整个电路的可调性更好，工作更稳定且安全可靠。
AbstractSingle-phase bridge controlled rectifier circuit is a single-phase AC power to DC conversion circuit adjustable. The principle and structure is simple and efficient. And have been widely used. The design of the circuit discussed in the resistance, resistance flu, back-EMF load of work, use more practical motor as load. Set up on the various protection circuits thyristor, using an integrated trigger, so a more accurate trigger pulse, so a tunable circuit better, work more stable and secure.第一章设计任务1.1 设计要求：电子技术课程设计是电气及自动化专业学生在整个学习过程中的一项综合性实践环节是走向工作岗位、从事专业技术之前的一项综合性技能训练，对学生的职业能力培养和实践技能训练具有重要的意义。
2012级自动化01-03班课内实践（原课程设计）题目及参数任务书一、设计要求说明1.设计变流器主电路，根据参数进行计算，运用仿真软件进行相关输出仿真。
2.说明变流器工作原理，触发控制说明，及相关辅助电路和考虑因素说明。
3.完成对器件选择，输出参数相关计算（具体见设计参数说明）。
4.报告要求打印单独装订（格式按原课程设计格式要求进行，图文规范适当）。
5.正文内容不少于5页。
报告还须包含封面和目录。
注：题目及参数可自拟，请在设计前将参数及要求说明。
）单班37人，每人一题。
(共37题:1-2,2-16,3-8,4-11)二、设计参数说明2.单相桥式全控整流电路，2-11.反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞,U2=100V,LB=0.5mH，当EM=—99V,α＝60°要求：①仿真输出ud、id、和i2的波形；②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流；④求 的值。
目录1 设计要求及参数 (1)1.1 设计要求说明 (1)1.2 设计参数说明 (1)2 电路设计方案 (1)2.1 电路框图 (1)2.3 电路工作原理 (2)4 电路仿真与结果分析 (4)4.1 仿真电路图 (4)4.2 仿真波形 (5)4.3 结果分析 (5)5 个人总结 (6)参考文献 (6)单相桥式全控整流电路设计1 设计要求及参数1.1 设计要求说明（1）设计变流器主电路，根据参数进行计算，运用仿真软件进行相关输出仿真。
（2）说明变流器工作原理，触发控制说明，及相关辅助电路和考虑因素说明。
（3）完成对器件选择，输出参数相关计算（具体见设计参数说明）。
（4）报告要求打印单独装订（格式按原课程设计格式要求进行，图文规范适当）。
（5）正文内容不少于5页。
报告还须包含封面和目录。
注：题目及参数可自拟，请在设计前将参数及要求说明。
1.2 设计参数说明单相桥式全控整流电路，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞,U2=100V,LB=0.5mH，当EM=—99V,α＝60°。
目录1.绪论 (2)2. 单相半控桥式整流电路电路设计 (2)2.1电路原理图 (2)2.2单相桥式半控整流电路的计算公式 (3)2.3带阻感负载时的工作情况 (3)3. MATLUB仿真 (4)3.1 MATLUB仿真图 (4)3.2 元器件参数设置 (4)3.2.1设置晶闸管参数 (4)3.2.2设置交流电源参数 (5)3.2.3设置负载参数 (5)3.2.4设置脉冲参数 (6)3.3 仿真结果展示 (7)4. 结论 (8)参考文献 (9)1. 绪论电力电子技术是以电力、电能为研究对象的电子技术，又称电力电子学（Power Electronics）。
它主要研究各种电力电子半导体器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或设置，以完成对电能的变换和控制。
电力电子学是横跨“电子”“电力”“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。
由于电力电子技术是将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域，利用半导体电力开关器件组成各种电力变换电路实现电能的变换和控制，而构成的一门完整的学科。
故其学习方法与电子技术和控制技术有很多的相似之处。
单相桥式整流电路是一种相对重要的整流电路，把交流电能转换成直流电能的一种桥式整流电路。
它可以应用到很多的地方，在许多的元器件中都有用到，范围广泛。
本课程设计内容是设计一个单相桥式半控整流电路为PL负载提供直流电源。
本文需要研究的是设计一个主电路、控制电路组成的总电路，以及要进行MATLAB 仿真实验。
其中主电路是要设计一个单相半控桥式整流电路，控制电路是要同步信号为锯齿波的触发电路。
2. 单相半控桥式整流电路电路设计单相半控桥式整流电路总体设计框图如图所示2.1 电路原理图实验电路如图所示。
图中的VT1和VT2为触发脉冲互差180°的晶闸管，VD1和VD2为整流二极管。
由这四个管子组成桥式电路。
因为只有共阴极的VT1和VT2可控，而共阳极的VD1和VD2不可控，所以称为桥式半控整流电路。
《电力电子技术》课程设计说明书单相桥式逆变电路院、部：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：职称副教授专业：电气工程及其自动化班级：完成时间：2015年6月1日摘要随着电力电子技术的高速发展，逆变电路的应用非常广泛，蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源，当我们使用这些电源向交流负载供电时，就需要逆变电路。
另外，交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热等电力电子装置，其核心部分都是逆变电路。
本设计要做的就是输入100V的直流电压，输出交流电压频率范围在30～60H Z，电压30～50V范围可调。
根据电力电子技术的相关知识，把直流电变成交流电的电路成为逆变电路。
单相桥式逆变电路是一种常见的逆变电路。
采用阻感负载，负载两端的电压即为输出电压。
设计电路中采用IGBT作为开关器件，利用ICL8038芯片产生频率符合要求的信号来控制IGBT的通断，从而得到频率范围在30～60H Z的交流电压。
采用移相调压来调节输出电压的大小。
关键词：直流电压；交流电压；逆变；桥式ABSTRACTWith the rapid development of power electronic technology, the inverter circuit has a very wide range of applications, such as battery, battery, solar battery is a dc power supply, when we use the power supply to the ac load power supply, inverter circuit is needed.In addition, the ac motor speed control by frequency converter, uninterruptible power supply, induction heating power electronic devices, such as its core part is the inverter circuit.This design has to do is enter the dc voltage 100 v, output voltage in 30 ~ 60 hz frequency range, 30 ~ 50 v voltage range is adjustable.According to the power electronic technology knowledge, become the inverter circuit of direct current into alternating current circuit.Single-phase bridge inverter circuit is a common inverter e resistance load, feeling at the ends of the load voltage is the output voltage.In the design of circuit using IGBT as the switch device, using ICL8038 chip conform to the requirements of the frequency signal to control the on-off of IGBT, frequency range is obtained in 30 ~ 60 hz ac voltage.Phase-shifting surge tank is used to adjust the size of the output voltage.Key wordsdc voltage；ac voltage；inverter；bridge目录摘要 (I)ABSTRACT ....................................................................................................................... I I 课程设计任务书 (V)绪论 (1)第1章方案设计 (5)系统框图 (5)主电路框图 (5)主电路原理图 (6)第2章主电路设计 (7)主电路原理图 (7)主电路原理分析 (7)器件的选择 (8)绝缘栅双极晶体管 (8)电力二极管 (8)元件参数 (9)第3章驱动电路的设计 (10)驱动电路原理图设计 (10)驱动电路的种类 (10)驱动电路的作用 (10)驱动电路的选择 (11)第4章控制电路设计 (12)4.1 控制电路的作用 (12)控制电路原理图设计 (12)控制电路原理分析 (13)移相调压的原理 (13)CL8038芯片介绍 (14)ICL0838引脚功能 (14)ICL0838内部结构 (15)第5章保护电路的设计 (17)保护电路的种类 (17)保护电路的作用 (17)保护电路的选择 (18)第6章仿真分析 (19)仿真软件MATLAB (19)仿真电路图 (20)参数设置 (21)仿真效果图 (21)仿真结果分析 (22)第7章设计总结 (23)参考文献 (24)致谢词 (25)附录 (26)课程设计任务书一、课程设计的目的1、加强和巩固所学的知识，加深对理论知识的理解；2、培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料；3、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力；4、培养学生综合运用知识的能力和工程设计能力；5、培养学生运用仿真软件的能力和方法；6、培养学生科技写作水平。
课程设计任务书学生姓名：_______________ 专业班级：指导教师：周颖工作单位：自动化学院题目：单相全波可控整流器的设计（阻感负载）设计要求：1、与负载有关的参数。
额定负载电压Ud=220V、额定负载电流ld=10A。
2、整流器的电源参数。
电网频率为工频50Hz，电网额定电压U1=380V，电网电压波动土10%。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、触发电路的设计。
要求对触发电路各器件的导通顺序进行说明；2、整流器主电路设计。
包括负载电阻R的选择，晶闸管的选择（电流参数的选取和电压参数的选取），负载电抗器的选择；3、保护电路的设计。
保护系统是整流器的重要组成部分，其功能是在线检测装置各点的电流、电压参数时，及时发现并切除故障的进一步扩大。
保护电路设计要求保护过电流、过电压和负载短路保护，以及抑制电压电流上升率；4、参数的计算和设定；5、应用举例；6、心得体会。
时间安排：月日-日查阅资料月日-日方案设计月日-日馔写电力电子课程设计报告月日-日提交报告，答辩指导教师签名:系主任（或责任教师）签名:目录1、单相全波可控整流器的设计要求及基本分析 .......................................... 3…1.1设计要求...................................................................... 3 ......1.2基本原理分析.................................................................. .3.......2、整流器主电路的设计及元件选择..................................................... 4.....2.1整流器主电路的设计............................................................ .4......2.2负载电阻R的选择............................................................. 6......2.3晶闸管的选择................................................................. 7.......2.4负载电抗器的选择............................................................. 8……3、触发电路的设计.................................................................... 8 ......4、参数的设定和计算................................................................. .9. ....4.1参数的设定.................................................................... 9.......4.2参数的计算.................................................................... 9 ......5、保护电路的设计 (10)5.1过电压的产生及过电压保护 (10)5.2过电流保护 (11)5.3电流上升率、电压上升率的抑制保护 (12)5.3.1电流上升率di/dt的抑制 (12)5.3.2电压上升率dv/dt的抑制 (13)6、电路仿真 (13)7、应用举例 (14)8、心得体会 (15)9、参考文献 (16)单相全波可控整流器设计（阻感负载）1、单相全波可控整流器的设计要求及基本分析1.1设计要求由课程任务书可知单相全波可控整流器的设计要求如下：1、与负载有关的参数。
变流技术课程设计单相一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握单相变流技术的基本原理和应用，提高学生对电力电子技术的理解和实践能力。
具体目标如下：知识目标：使学生了解单相变流技术的基本概念、工作原理和主要组成部分；掌握单相整流电路、单相逆变电路的基本结构和特点；理解单相变流技术的应用领域和优缺点。
技能目标：培养学生运用单相变流技术分析和解决实际问题的能力；能够根据实际需求设计简单的单相整流电路和单相逆变电路；具备使用相关仪器仪表进行实验操作的能力。
情感态度价值观目标：培养学生对电力电子技术的兴趣和好奇心，激发学生学习电力电子技术的热情；培养学生勇于探索、积极思考的科学精神，增强学生的创新意识和团队协作能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.单相变流技术的基本概念和分类：介绍单相整流电路、单相逆变电路的定义和区别，让学生了解单相变流技术在电力电子领域的应用。
2.单相整流电路：详细讲解单相整流电路的工作原理、电路结构和主要参数，分析电路的优缺点，并通过实例介绍整流电路在实际中的应用。
3.单相逆变电路：讲解单相逆变电路的工作原理、电路结构和主要参数，分析电路的优缺点，并通过实例介绍逆变电路在实际中的应用。
4.单相变流技术的应用：介绍单相变流技术在现代社会中的广泛应用，如变频调速、充电设备、照明等领域，让学生了解单相变流技术的重要性。
5.实验操作：安排一次实验课，让学生亲自动手搭建单相整流电路和单相逆变电路，观察电路的工作状态，加深对单相变流技术的理解和掌握。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：在课堂上，教师将采用生动形象的语言、通俗易懂的讲解，使学生掌握单相变流技术的基本概念、原理和应用。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解单相整流电路和单相逆变电路的工作原理及其在实际中的应用。
3.实验法：安排一次实验课，让学生亲自动手搭建单相整流电路和单相逆变电路，培养学生的实践操作能力和创新能力。
中南大学电力电子技术课程设计报告班级: 电气1203班学号: ************: *******: ***前言电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。
它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。
它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。
电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。
随着科学技术的日益发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,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大中、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。
在电能的生产和传输上，目前是以交流电为主。
电力网供给用户的是交流电，而在许多场合，例如电解、蓄电池的充电、直流电动机等，需要用直流电。
要得到直流电，除了直流发电机外，最普遍应用的是利用各种半导体元件产生直流电。
这个方法中，整流是最基础的一步。
整流，即利用具有单向导电特性的器件，把方向和大小交变的电流变换为直流电。
整流的基础是整流电路。
由于电力电子技术是将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域，利用半导体电力开关器件组成各种电力变换电路实现电能和变换和控制，而构成的一门完整的学科。
本次课程设计主要是对单相全控桥式晶闸管整流电路的研究。
首先是对单相全控桥式晶闸管整流电路的整体设计，包括主电路，触发电路，保护电路。
主电路中包括电路参数的计算，器件的选型；触发电路中包括器件选择，参数设计；保护电路包括过电压保护，过电流保护，电压上升率抑制，电流上升率抑制。
之后就对整体电路进行Matlab仿真，最后对仿真结果进行分析与总结。
目录前言 (2)一、设计题目与要求 (4)二、主电路设计 (4)2.1 主电路原理图 (4)2.2 工作原理 (5)2.3 元器件介绍——晶闸管（SCR） (5)2.4 整流电路参数计算 (6)2.5 晶闸管元件选取 (7)2.6 晶闸管电路对电网及系统功率因数的影响 (8)2.6.1 对电网的影响 (8)2.6.2 系统功率因数分析 (9)三、驱动电路设计 (10)3.1触发电路简介 (10)3.2触发电路设计要求 (11)3.3集成触发电路TCA785 (12)3.3.1 TCA785芯片介绍 (12)3.3.2 TCA785锯齿波移相触发电路 (15)四、保护电路设计 (16)4.1过电压保护 (16)4.2 过电流保护 (18)4.3电流上升率的抑制 (19)4.4电压上升率的抑制 (19)五、系统MATLAB仿真 (20)5.1 MATLAB软件介绍 (20)5.2系统建模与参数设置 (20)5.3 系统仿真结果及分析 (23)设计心得........................................................................................ 错误!未定义书签。
电力电子课程设计--单相桥式可控整流电路设计电力电子技术课程设计说明书单相桥式可控整流电路设计计算机与控制工程学院学指导教师：2013年12月27日目录1 引言……………………………………………………………………………12 设计内容及要求 (2)3 主电路设计 (2)3.1 主电路设计…………………………………………………………………23.2 主电路工作原理 (2)4 元器件参数计算选取…………………………………………………………35 实验仿真 (5)5.1 实验电路 (5)5.2 α=1.03rad时参数设置及仿真 (6)5.3 α=2.09rad时参数设置及仿真 (7)6 结论……………………………………………………………………………8参考文献……………………………………………………………………………91 引言1．1 什么是整流电路整流电路是电力电子中出现最早的一种，它的作用是将交流电能变为直流电能供给直流用电设备。
大多数整流电路由变压器.整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速.发电机的励磁调节.电解.电镀.等领域得到广泛应用。
20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中交流成分。
变压器设置与否是具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
可以从各种角度对整流电路进行分类，主要的分类方法有：按组成的期间可分为不可控，半控，全控三种；按电路的结构可分为桥式电路和零式电路；按交流输入详述分为单相电路和多相电路；按变压器二次侧的方向是单向还是双向，又可分为单拍电路和双拍电路。
1.2 整流电路的发展与应用电力电子器件的发展对电力电子的发展起着决定性的作用。
1947年美国贝尔实验室发明了晶体管，引发了电子技术的一场革命；70年代后期，以门极可关断晶闸管（GTO）.电力双极型晶体管（BJT）和电力场效应晶体管（power-MOSFET）为代表的全控型器件发展迅速，把电力电子技术推上一个全新的阶段；80年代后期，以绝缘极双极型晶体管（IGBT）为代表的复合型器件异军突起，成为了现代电力电子技术的主导器件。
附件1：学号：16课程设计题目单相可控变流器设计学院自动化学院专业自动化班级自动化1001班姓名张帆指导教师李向明2013 年 1 月 3 日课程设计任务书学生姓名：张帆专业班级：自动化1001班指导教师：李向明工作单位：自动化学院题目：单相可控变流器的设计初始条件：单相全控桥式可控整流电路或单相半控桥式可控整流电路，电阻-电感性（大电感）负载， R＝1.5Ω，额定负载电流Id ＝40A，最大电流Idmax＝40A。
要求完成的主要任务：1.单相可控主电路设计于参数计算，计算整流变压器参数，选择整流元件的定额）。
讨论晶闸管电路对电网的影响及其功率因数。
2.触发电路设计（触发电路的选型，同步信号的定相等）。
3.晶闸管的过电压保护与过电流保护电路设计。
4.系统原理分析5. 提供系统总电路图。
课程设计说明书应严格按统一格式打印，资料齐全，坚决杜绝抄袭，雷同现象。
应画出单元电路图和整体电路原理图，给出系统参数计算过程，图纸、元器件符号及文字符号符合国家标准。
时间安排：2012.12.24～2012.12.25 收集资料2012.12.26～2012.12.28 系统设计2012.12.29～2012.12.30 撰写课程设计论文及答辩指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要本次课程设计按照任务说明书的要求，完成了单相可控变流器设计。
选择单相全控桥式整流（阻感性负载）作为设计方案，整个系统由交流电源、控制电路、驱动电路、负载电路以及保护电路组成，基本能够满足题目要求。
经过对整个电路的MATLAB建模仿真，验证了方案的正确性。
最后，给出了系统的总电路图。
经过一周左右的课程设计，锻炼了动手动脑的综合能力。
目录1设计背景 02系统方案选择 03单元电路设计 (2)3.1单相可控主电路设计参数计算 (2)3.1.1工作原理分析 (2)3.1.2整流电路参数计算 (3)3.1.3整流变压器参数计算 (4)3.2晶闸管电路对电网的影响及其功率因数 (5)3.2.1晶闸管主要参数 (5)3.2.2晶闸管选取原则 (7)3.2.3晶闸管对电网的影响 (8)3.2.4系统功率因数计算 (8)3.3 触发电路设计 (9)3.3.1触发电路的选择 (9)3.3.2触发电路设计 (11)3.4过电压保护与过电流保护电路设计 (13)3.4.1过电压保护设计 (13)3.4.2过电流保护设计 (13)3.4.3电流上升率di/dt的抑制 (15)3.4.4电压上升率dv/dt的抑制 (15)4系统总电路图 (15)5 MATLAB仿真 (16)5.1 MATLAB建模 (16)5.2参数设计 (16)5.3仿真结果 (18)6收获与体会 (20)7参考文献 (21)单相可控变流器的设计1设计背景电力变流器是由一个或多个电力电子装置连同变流变压器、滤波器、主要开关及其他辅助设备组成的变流设备，它应能独立运行并完成规定功能。
常见的电力变流器有：整流器，用于交流到直流的变流；逆变器，用于直流到交流的变流；交流变流器，用于交流变流；直流变流器，用于直流变流。
此次课设设计的为变流器中的整流器。
整流电路是电力电子电路中出现最早的一种，它的作用是将交流电能变为直流电能供给直流用电设备。
整流电路的应用十分广泛，例如直流电动机，电镀，电解电源，同步发电机励磁，通信系统电源等。
整流电路通常由触发电路、主电路、滤波器和变压器组成。
主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
整流电路可以从各种角度进行分类，主要分类方法有：按组成的器件可以分为不可控，半控，全控三种；按电路结构可分为桥式电路和零式电路；按交流输入相数分为单相电路和多相电路；按变压器二次电流的方向是单向或双向，又分为单拍电路和双拍电路。
2系统方案选择单相桥式整流电路可分为单相全控桥式整流电路和单相半控桥式整流电路，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情况。
2.1方案一：单相半控桥式整流电路如图1是单相半控桥式整流电路，它的优点是：线路简单、调整方便。
弱点是：输出电压脉动冲大、负载电流脉冲大。
电阻性负载时，整流变压器二次绕组中存在直流分量,使铁心磁化，变压器不能充分利用。
图1 单相半控桥式整流电路2.2方案二：单相全控桥式整流电路如图2为单相全控式整流电路，它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。
单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍，在相同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。
图2 单相全控桥式整流电路2.3方案选择单相半控桥式整流电路因其性能较差，实际中很少采用。
在中小功率场合采用更多的是单相全控桥式整流电路。
根据以上的比较分析因此选择的方案为单相全控桥式整流电路，负载为阻感性负载。
2.4总体框图该系统电路主要由六部分构成，分别为交流电源、保护电路、整流电路、控制电路、驱动电路和负载电路构成。
输入的信号经变压器变压后通过过电保护电路保证电路出现过载或短路故障时，不至于伤害到晶闸管和负载。
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在触发信号的作用下动作，以发挥整流电路的整流作用。
由以上分析得出系统总体框图如图3：图3 总体框图 3单元电路设计3.1单相可控主电路设计参数计算3.1.1工作原理分析单相全控桥式整流电路设计如图1：图4 单相全控桥式整流电路及其工作波形 图4中：(a)电路；(b)电源电压；(c)触发脉冲；(d)输出电压；(e)输出电流；(f)晶闸管1VT ,4VT 上的电流；(g)晶闸管2VT ,3VT 上的电流；(h)变压器副T ＋－u 2＋－u 1i 2V 2V 1V4V 3ud i d R (a)(b)(c)(d)(e)(f)L (g)(h)(i)u 20αωt u g 0ωt 1ωt 2ωt u d 0ωt 0i d ωt iV1,40iV2,30ωt ωt i 20u V1,40ωt ωt边电流；(i)晶闸管1VT ,4VT 上的电压。
单相全控桥式整流电路工作原理：在电源电压2u 正半周期间，1VT 、2VT 承受正向电压，若在αω=t 时触发，1VT 、2VT 导通，电流经1VT 、负载、2VT 和T 二次侧形成回路，但由于电感的存在,2u 过零变负时，电感上的感应电动势使1VT 、2VT 继续导通，直到3VT 、4VT 被触发导通时，1VT 、2VT 承受反相电压而截止，输出电压的波形出现了负值部分。
在电源电压2u 负半周期间，晶闸管3VT 、4VT 承受正向电压，在απω+=t 时触发，3VT 、4VT 导通，1VT 、2VT 受反相电压截止，负载电流从1VT 、2VT 中换流至3VT 、4VT 中；在πω2=t 时，电压2u 过零，3VT 、4VT 因电感中的感应电动势一直导通，直到下个周期1VT 、2VT 导通时，3VT 、4VT 因加反向电压才截止。
值得注意的是，只有当2πα≤时，负载电流d I 才连续，当2＞πα时，负载电流不连续，而且输出电压的平均值均接近零，因此这种电路控制角的移相范围是2～0π。
3.1.2整流电路参数计算1）整流输出电压的平均值可按下式计算d U = = =αcos 9.02U 由题意可知，R I U d d ==1.5×40=60V当α=0时，d U 取得最大值60V ，即d U = 0.9*2U =60V ，从而得出2U =67V ，α=90o 时，d U =0。
α角的移相范围为90o 。
2）整流输出电压的有效值为()()⎰+=απαωωπt d t U 22sin U 21=2U =67V 3）整流电流的平均值和有效值分别为αcos 9.0I 2dd d d R U R U ===40A dd R U R U I 2===44.7A 4)在一个周期内每组晶闸管各导通180°，两组轮流导通，变压器二次电流是()t td ωωπαπαsin U 212⎰+απcos 222U正、负对称的方波，电流的平均值d I 和有效值I 相等，其波形系数为1。
流过每个晶闸管的电流平均值和有效值分别为：d d d T dT I I I I 2122===πππθ=A 204021=⨯ d d d T T I I I 2122I ===πππθ=.3A 28240= 5)晶闸管在导通时管压降T u =0,故其波形为与横轴重合的直线段；1VT 和2VT 加正向电压但触发脉冲没到时，3VT 、4VT 已导通，把整个电压2u 加到1VT 或2VT 上，则每个元件承受的最大可能的正向电压等于22U ；1VT 和2VT 反向截止时漏电流为零，只要另一组晶闸管导通，也就把整个电压2u 加到1VT 或2VT 上，故两个晶闸管承受的最大反向电压也为22U ,即V 5.794672U Tm =⨯= 。
3.1.3整流变压器参数计算在电力系统中变压器的地位是非常重要的，不仅需要变压器的数量多，而且要求性能好，技术经济指标先进，还要保证运行安全可靠。
一二侧电压之比近似等于其匝数比。
因此在原绕组不变的情况下改变副绕组的匝数，就可以达到输出电压的目的。
若将副绕组与负载相接，副边就会有电流流过，这样就把电能传输给了负载。
从而实现了传输电能，改变电压的要求，就是变压器工作的基本原理。
在单相全控桥式整流电路中：二次相电压2U :平时我们在计算2U 是在理想条件下进行的，但实际上许多影响是不可忽略的。
如电网电压波动、管子本身的压降以及整流变压器等效内阻造成的压降等。
所以设计时2U 应按下式计算：)(cos 222n dl tdn I I CU A U n U U -∆+=αβ式中 dl U ——负载的额定电压；t U ∆——整流元件的正向导通压降，一般取1V ；n ——电流回路所经过的整流元件（VT 及VD ）的个数；A ——理想情况下α=0º时0d U 与2U 的比值，查表可知；β ——电网电压波动系数，一般取0.9；α ——最少移相角，在自动控制系统中总希望2U 值留有调节余量，对于可逆直流调速系统取α（30°～35°），不可逆直流调速系统取α（10°～15°）；C ——线路接线方式系数，查表单相桥式C 取0.5V ；dl U ——变压器阻抗电压比，100KV ·A 以下，取dl U =0.05V ，100KV ·A 以上，取dl U =0.05～0.1V ； n I I 22——二次侧允许的最大电流与额定电流之比。
