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课程设计名称：.... 电力电子技术题目：专业：自动化班级：自动化12-2班姓名：王军学号：1205010219精品文本课程设计任务书间：2014年12月30日辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表第一章主要技术数据和可控整流电路的选择1.1主要技术数据输入交流电源：三相380V 10%、f=50Hz、直流输出电流连续的最小值为5A。
电动机额定参数：额定功率P N =10kw、磁极对数P=2、额定转速n N=1000r/min,额定电压U MN=220V、额定电流I MN=54.8A、过载倍数151.2可控整流电路的选择晶闸管可控整流电路型式较多，各种整流电路的技术性能和经济性能个不相同。
单相可控整流电路电压脉动大、脉动频率低、影响电网三相平衡运行。
三相半波可控整流电路虽然对影响电网三相平衡运行没有影响，但其脉动仍然较大。
此外，整流变压器有直流分量磁势，利用率低。
当整流电压相同时，晶闸管元件的反峰压比三相桥式整流电路高，晶闸管价格高三相半波可控整流电路晶闸管数量比三相桥式可控整流电路少，投资比三相桥式可控整流电路少。
三相桥式可控整流电路它的脉动系数比三相半波可控整流电路少一半。
整流变压器没有直流分量磁势，变压器利用率高，晶闸管反峰压低。
这种可控整流电路晶闸管数量是三相半波可控整流电路的两倍。
总投资比三相半波可控整流电路多。
从上面几种可控整流电路比较中可以看到：三相桥式可控整流电路从技术性能和经济性能两项指标综合考虑比其它可控整流电路优越，故本设计确定选择三相桥式可控整流电路。
如图（1-1）所示图1—1三相桥式可控整流电路第二章可控整流电路的波形图图1 —2三相桥式全控整流电路带电阻负载a0。
时的波形第三章整流电路参数计算和元件选择3.1整流变压器的计算整流变压器的作用是给晶闸管整流电路提供所需电源电压，同时将整流电路与交流电源隔离，增强安全性并减小整流电路对请其他用电设备的干扰。
(1) 整流变压器的接线变压器采用D,Y nii接线一次侧采用D接线的目的是个电流中三的整数倍高次谐波提供通路，以保证磁通和电压为正弦波，避免在变压器每相绕组中产生尖顶波电势。
电力电子 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电力电子器件的基本原理、分类及其在电路中的应用；2. 使学生了解电力电子变换器的工作原理，掌握常见电力电子变换器的电路拓扑及控制方法；3. 引导学生理解电力电子技术在能源转换、电力系统中的应用及发展趋势。
技能目标：1. 培养学生能够运用所学知识分析、设计和搭建简单的电力电子电路；2. 提高学生运用电力电子器件和变换器解决实际问题的能力；3. 培养学生运用电力电子技术进行能源转换和电力系统优化的技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术产生兴趣，激发学生学习积极性；2. 培养学生具备团队协作、沟通交流的能力，增强合作意识；3. 使学生认识到电力电子技术在节能减排、可持续发展中的重要性，树立环保意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在让学生在掌握电力电子基础知识的基础上，提高实际应用能力，培养学生解决实际问题的综合素质。
通过本课程的学习，学生能够具备以下具体学习成果：1. 能够列举并解释常见电力电子器件的原理和特点；2. 能够绘制并分析常见电力电子变换器的电路图；3. 能够运用电力电子技术进行实际案例分析，提出优化方案；4. 能够关注电力电子技术的发展趋势，认识到其在节能环保领域的作用。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，结合教材，科学系统地组织以下内容：1. 电力电子器件：-PN结、晶体管、晶闸管等基本原理和特性；-电力MOSFET、IGBT等现代电力电子器件的结构和特点。
2. 电力电子变换器：-AC-DC、DC-AC、DC-DC等变换器的工作原理及分类；-常见电力电子变换器电路拓扑及其控制方法。
3. 电力电子技术应用：-电力电子技术在电力系统、新能源发电、电动汽车等领域的应用案例；-电力电子器件和变换器在节能、环保等方面的作用。
教学大纲安排如下：第一周：电力电子器件的基本原理和特性；第二周：现代电力电子器件的结构和特点；第三周：AC-DC、DC-AC变换器工作原理及电路拓扑；第四周：DC-DC变换器及控制方法；第五周：电力电子技术应用及案例分析；第六周：电力电子技术在节能环保领域的贡献及发展趋势。
电力电子技术的课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握电力电子器件的基本工作原理，如二极管、晶体管、晶闸管等；2. 了解电力电子电路的基本类型，如整流电路、斩波电路、逆变电路等；3. 学会分析简单电力电子电路的性能、特点及应用场合；4. 掌握电力电子设备在实际应用中的参数计算和选型方法。
技能目标：1. 能够正确使用实验设备搭建简单的电力电子电路；2. 学会运用电路分析方法，对电力电子电路进行性能分析和故障排查；3. 能够根据实际需求设计简单的电力电子系统，并进行参数计算和选型。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力电子技术的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 培养学生严谨的科学态度，树立工程伦理观念。
课程性质：本课程为电力电子技术的基础课程，旨在使学生掌握电力电子器件、电路及其应用，培养实际操作能力和工程素养。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础，具有较强的学习能力和动手能力，但对电力电子技术尚处于入门阶段。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践和实际应用，提高学生的综合能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力电子器件：介绍二极管、晶体管、晶闸管等基本器件的结构、工作原理及特性，重点讲解其在电力电子电路中的应用。
教材章节：第一章至第三章内容安排：2学时2. 电力电子电路：讲解整流电路、斩波电路、逆变电路等基本电路的类型、工作原理及性能特点。
教材章节：第四章至第六章内容安排：4学时3. 电力电子电路分析：教授电路分析方法，如平均值法、等效电路法等，分析典型电力电子电路的性能和应用。
教材章节：第七章内容安排：3学时4. 电力电子设备设计：介绍参数计算和选型方法，结合实际案例进行设备设计。
教材章节：第八章内容安排：3学时5. 实践操作：安排学生进行电力电子电路搭建、性能测试和故障排查，提高动手能力。
电子行业电力电子技术课程设计引言背景随着电子行业的蓬勃发展，电力电子技术在各个领域中扮演着重要的角色。
电力电子技术涉及到将电能进行转换、传递和控制，以满足各种应用的需求。
因此，对于从事电子行业的从业者来说，掌握电力电子技术是必不可少的。
目的本课程设计旨在帮助学生深入了解电力电子技术的基本原理和应用，并通过实际案例的设计和实施来提升学生的实践能力。
通过该课程，学生将能够独立设计和实现电力电子系统，提高其在电子行业就业的竞争力。
课程设计内容第一周：电力电子技术概述在第一周的课程中，学生将会对电力电子技术的基本概念和原理进行学习。
包括电力电子的发展历程、基本电力电子器件的特性和使用、常见的电力电子系统等内容。
此外，还将介绍电力电子技术在各个领域中的应用案例。
第二周：电力电子器件的特性和使用在第二周的课程中，学生将深入学习常见的电力电子器件的特性和使用。
包括二极管、晶闸管、场效应管等。
通过理论讲解和实验实践，学生将了解到这些器件在电力电子系统中的作用以及如何正确选择和使用它们。
第三周：电力电子系统设计基础在第三周的课程中，学生将学习电力电子系统的基本设计原则和方法。
包括电力电子系统的开关技术、控制电路设计、功率传递和转换等。
通过案例分析和实验演练，学生将能够独立设计和实现简单的电力电子系统。
第四周：电力电子系统可靠性和保护在第四周的课程中，学生将学习电力电子系统的可靠性和保护技术。
包括防雷保护、过流、过压和过温保护等。
通过理论学习和实践操作，学生将掌握电力电子系统故障排除和维修的基本方法。
第五周：电力电子系统的应用案例研究在第五周的课程中，学生将分组进行电力电子系统的应用案例研究。
每个小组将选择一个具体的应用场景，并进行系统设计和实施。
通过实践操作，学生将加深对电力电子技术的理解和掌握。
第六周：项目展示与总结在第六周的课程中，每个小组将展示他们的项目成果，并进行总结和讨论。
学生将有机会分享彼此的设计思路和经验，并从中获取更多的学习收获。
《电力电子技术》课程设计报告题目：晶闸管10KW直流电动机调速系统设计院（系）：机电与自动化学院专业班级：电气自动化技术1002学生姓名：曹畅学号：20102822054指导教师：刘政亷2012年6月25日至2012年7月6日华中科技大学武昌分校《电力电子技术》课程设计任务书目录1. 课程设计题目及要求 (1)1.1 题目 (1)1.2 控制要求 (1)1.3 系统总体方案设计 (2)2. 三相全控桥主电路设计 (3)2.1 电路及原理 (3)2.2 整流变压器参数计算 (4)2.3 晶闸管参数计算 (6)3. 触发电路设计 (7)3.1 KC04芯片引脚介绍 (7)3.2 KC04芯片原理图 (7)3.3 触发电路及原理 (8)4. 反馈电路参数的选择与计算 (11)4.1 测速发电机的选择 (11)4.2 电流截止反馈环节的选择 (11)4.3 调速静态精度的计算 (12)4.4 给定环节的选择 (14)4.5 电机负载变化转速恒定原理 (14)5.设计总结 (15)6.参考文献 (16)7.附录1 (17)附录2 (18)1. 课程设计题目及要求1.1 题目晶闸管10KW直流电动机调速系统设计1.2 控制要求工业生产中常常要求电动机具有宽的调速范围和调速精度，例如连续式轧钢机. 造纸机. 电梯等。
为此利用调节直流电机电枢电压获得良好的调速性能，而晶闸管三相桥全控整流电路可以根据伩号Ug（直流）的大小変化方便地改变直流输出电压的大小。
本课题要求设计一个由晶闸管整流桥、直流电动机、PI调节器(运放)组成的调速控制系统，完成完整电路原理图设计和绘制。
具体设计内容如下：1、晶闸管三相桥式全控整流电路旳基本工作原理（1）晶闸管型号規格选择（2）晶闸管保护设计（3）整流变压器设计(求U2)2、整流变压器设计3、三相脉冲触发器设计刺按下启动按钮，可选择工频/变频控制，手动控制（自动转换4、测速电路设计和PI调节器设计原始数据如下：（1）直流电动机：Z3-71 Pn = 10KW Un = 220V In = 55A Nn = 1000r/min 电枢电阻Ra = 0.5 Ω电枢电忎Ld = 7mH励磁电压UL = 220V 励磁电流IL = 1.6A（2）直流测速发电机：55CY61 Nn = 2000r/min Un = 110V（3）霍尓电流传感器：LA50（4）最小整流角α= 20度 Cos20 = 0.941.3系统总体方案设计图1—3由于电机容量较大，且要求电流脉动小，故选用三相全控桥式整流电路的供电方案。
摘要MOSFET升压斩波电路又称为boost变换器，它对输入电压进行升压变换。
通过控制电路的占空比即通过MOSFET来控制升压斩波电路的输出电压。
直流斩波电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC变换器,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用.随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路。
直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中，使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。
全控型电力电子器件MOSFET在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波等领域得到了广泛的应用。
关键词：升压斩波；占空比；变换器ABSTRACTThe MOSFET boost chopper circuit is also known as the boost converter, the input voltage step-up conversion. By the duty cycle of the control circuit through the MOSFET to control the output voltage of the boost chopper circuit. DC chopper circuit as the DC power into another fixed voltage or adjustable voltage DC-DC converter, DC drive system, the charge storage circuit, switching power supply, power electronic conversion device and a variety of electrical equipment Common applications appears transform circuit such as a step-down chopper circuit, the boost chopper circuit, the buck-boost chopper circuit, a composite chopper circuit in a variety of ways. The DC chopper technology has been widely used in switching power supplies and DC motor drive control it speed up the smooth, rapid response, energy-saving effect. Full-controlled power electronic devices MOSFET has been widely used in the field of traction electric drive power transmission and transformation, active filtering.Key words：Boost; Converter; Duty cycle目录第1章绪论 (1)1.1直流斩波电路简介 (1)1.2 MOSFET简介 (1)1.3 PWM控制芯片SG3525简介 (1)1.4 仿真软件介绍 (2)1.4.1 Multisim (2)1.4.2 MATLAB (2)第2章MOSFET升压斩波电路设计要求及方案 (3)2.1 设计要求 (3)2.2设计课题总体方案介绍及工作原理说明 (3)2.1.1总体方案 (3)2.3 设计方案各电路简介 (3)2.3.1电容滤波单相不可控整流电路 (3)2.3.2 MOSFET斩波电路 (4)2.3.3触发电路 (4)2.3.3保护电路 (4)第三章MOSFET升压斩波主电路设计 (5)3.1电容滤波单相不可控整流电路 (5)3.1.1电路原理图 (5)3.1.2电路原理及其工作波形 (5)3.1.3主要的数量关系 (6)3.2 MOSFET升压斩波电路 (6)3.2.1 电路原理图 (6)3.2.2电路原理及其工作波形 (6)3.2.3主要的数量关系 (7)第四章控制电路与保护电路设计 (8)4.1 MOSFET驱动电路 (8)4.1.1驱动电路原理图 (8)4.1.2 电路工作原理 (8)4.2 保护电路 (9)4.1.1变压器的保护 (9)第五章总体电路原理图及其说明 (10)5.1总体电路原理图 (10)5.2 MATLAB仿真电路图 (10)5.3仿真波形图 (11)5.4波形分析 (11)第6章.设计心得 (12)参考文献 (13)致谢 (14)第1章绪论1.1直流斩波电路简介直流斩波电路（DC Chopper）,也称直接变流电路，它的的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。
《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。
电力电子技术课程设计一、课程设计的目的1. 掌握电力电子电路的设计方法，具体包含功率器件、电感、电容等选取原则和设计依据。
2. 掌握控制器的设计方法，尤其针对不同对象和采样时间PID控制参数的选用。
3. 掌握现代仿真工具的使用，针对仿真过程中出现的问题，能够独立或通过查找文献、小组讨论等方式分析问题产生的原因，寻找解决方案。
4. 撰写符合规范的课程设计报告。
二、基于Boost电路APFC原理及设计2.1题目要求设计基于Boost变换器的有源功率因数校正电路，额定功率为1kW，峰值功率为1.5kW，负载为电阻性负载。
其输入交流电电压范围在190-240V/50Hz，其输出电压恒定在400V，在输入电压20%波动工况下，系统动态调整时间在0.5s内。
功率器件工作频率：20kHz，输出电压波纹5%，电流波纹10%。
2.2BOOST电路及工作原理图1 BOOST 电路原理图假设其中断电感、电容的值都极大，当IGBT 导通时，电感通过电源进行充电，此时充电电流恒定，令其电流大小恒为I 1，且此时，电容两端的电压向负载供电，由于电容的阻值很大，故输出电压为恒值，记为U 0。
令IGBT 的开通的时间为t on ，在此阶段中电感上积蓄的能量为E on ；当IGBT 关断时，电源和电感共同向电容充电并向负载R 进行供电。
设IGBT 的关断时间为t off ，则此期间电感L 释放能量为：E off =(U 0−E)I 1t off543QDLC ZV du ci Ci o Boost电路图i LQDLC ZV du ci Ci oi LQDLC ZV du ci C i oi LQDLC ZV du ci C i oi LbQ导通Q关断Q关断时电感电流为零adci L I Lmax I LminI i i LI LmaxI Lmin I Lmin I Lmaxi Q i D i Cu c ΔU Cttt tt ttt t tttI LmaxI LmaxI Lmaxi Cu ca 电感连流连续b 电感电流断续00000000000I it ont offTt onTt ’off-I OI max -I OV GE V GE-I OI max -I O又当其处于稳态时，在一个周期内电感L上吸收和释放的能量相等，故：(U0−E)I1t off=EI1t on由上述公式整理可得：U0=t on+t offt offE=Tt offE由于该电路的输出电压U0高于电源电压E，故又称为：升压斩波电路，也就是BOOST电路，又α=t onT，其中α为导通占空比。
《电力电子技术》课程设计计划书一、课程设计的总体目标电力电子技术课程是一门专业技术基础课，电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后的一个实践教学环节。
其目的是训练学生综合运用学过的变流电路原理的基础知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告，进一步加深对变流电路基本理论的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
《电力电子技术》课程设计是配合变流电路理论教学，为自动化和电气工程及其自动化专业开设的专业基础技术技能设计，课程设计对自动化专业的学生是一个非常重要的实践教学环节。
通过设计，使学生巩固、加深对变流电路基本理论的理解，提高学生运用电路基本理论分析和处理实际问题的能力，培养学生的创新精神和创新能力。
二、课程设计时间分配课程设计时间为 10天。
（1）调研、查资料2天。
（2）总体方案设计2天。
（3）单元电路设计2天（画原理图，参数计算）。
（4）实验室完成相应电路的验证。
1天（5）撰写设计说明书2天。
（6）验收1天。
三、课程设计的总体要求（1）熟悉整流和触发电路的基本原理，能够运用所学的理论知识分析设计任务。
（2）掌握基本电路的数据分析、处理；描绘波形并加以判断。
（3）能正确设计电路，画出线路图，分析电路原理。
（4）按时参加课程设计指导，定期汇报课程设计进展情况。
（5）广泛收集相关技术资料。
（6）独立思考，刻苦钻研，严禁抄袭。
（7）按时完成课程设计任务，认真、正确地书写课程设计报告。
（8）培养实事求是、严谨的工作态度和认真的工作作风。
四、课程设计的内容（1）明确设计任务，对所要设计的任务进行具体分析，充分了解系统性能、指标内容及要求。
（2）制定设计方案。
（3）迸行具体设计：单元电路的设计；参数计算；器件选择；绘制电路原理图。
（4）撰写课程设计报告（说明书）：课程设计报告是对设计全过程的系统总结，也是培养综合科研素质的一个重要环节。
五、课程设计报告的主要内容如下：（1）课题名称。
目录
第一章：课程设计的目的及要求 (2)
第二章整流电路 (5)
第三章逆变电路 (9)
第四章 PWM逆变电路的工作原理 (11)
第五章三相正弦交流电源发生器 (14)
第六章三角波发生器 (15)
第七章比较电路 (16)
第八章死区生成电路 (18)
第九章驱动电路 (20)
附录
参考文献
课程设计的心得体会
第一章：课程设计的目的及要求
一、课程设计的目的
通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：
1、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。
2、培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
4、培养学生运用仿真工具的能力和方法。
5、提高学生课程设计报告撰写水平。
二、课程设计的要求 1. 自立题目
题目：无源三相PWM 逆变器控制电路设计 注意事项：
①学生也可以选择规定题目方向外的其它电力电子装置设计，如开关电源、镇流器、UPS 电源等，
② 通过图书馆和Internet 广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。
首先要明确自己课程设计的设计内容。
C d1
C d2
三相交流电源
逆变器
三相正弦波P W M 驱动
M
比较电路
三角波发生器
驱动电路
死区生成电路
控制框图
设计装置（或电路）的主要技术数据 主要技术数据 输入交流电源： 三相380V ， f=50Hz
交直变换采用二极管整流桥电容滤波电路，无源逆变桥采用三相桥式电压型逆变主电路，控制方法为SPWM 控制原理
输出交流：
电流为正弦交流波形，输出频率可调，输出负载为三相异步电动机，
P=5kW 等效为星形RL 电路，R=10Ω，L=15mH
设计内容：
整流电路的设计和参数选择
滤波电容参数选择
三相逆变主电路的设计和参数选择
IGBT电流、电压额定的选择
三相SPWM驱动电路的设计
画出完整的主电路原理图和控制电路原理图
2.在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的
思维方式以及创造能力
要求具体电路方案的选择必须有论证说明，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，必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上，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研究体会。
设计报告最后给出设计中所查阅的参考文献最少不能少于5篇，且文中有引用说明，否则也不能得优）。
3.在整个设计中要注意培养独立分析和独立解决问题的能力
要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型）。
严禁抄袭，严禁两篇设计报告基本相同，甚至完全一样。
4.课题设计的主要内容是主电路的确定，主电路的分析说明，主电路元器
件的计算和选型，以及控制电路设计。
报告最后给出所设计的主电路和控制电路标准电路图。
5.课程设计用纸和格式统一
课程设计用纸在学校印刷厂统一购买和装订，封面为学校统一要求。
要求图表规范，文字通顺，逻辑性强。
设计报告不少于20页
第二章整流电路
根据要求，整流电路采用二极管整流桥电容滤波电路， 其电路图如图2.1所示：
图2.1 考虑电感时电容滤波的三相桥式整流电路及其波形
a ）电路原理图
b ）轻载时的交流侧电流波形
c ）重载时的交流侧电流波形
1. 其工作原理如下所示：
该电路中，当某一对二级管导通时，输入直流电压等于交流侧线电压中最大的一个，该线电压既向电容供电，也向负载供电。
当没有二级管导通时，由电容
向负载放电，u d 按指数规律下降。
设二极管在局限电路电压过零点δ角处开始导通，并以二极管VD 6和VD 1
开始同时导通的时刻为时间零点，则线电压为 u ab =6U 2sin （ωt+δ） 而相电压为
u a =2U 2sin(ωt+δ－6
π
)
在ωt=0时，二极管VD 6和VD 1开始同时导通，直流侧电压等于u ab ；下一次同时导通的一对管子是VD 1和VD 2，直流侧电压等于u ab 。
这两段导通过程之间的交替有两种情况，一种是在VD 1和VD 2同时导通之前VD 6和VD 1是关断的，交流侧向直流侧的充电电源i d 是断续的；另一种是VD 1一直导通，交替时由VD 6导通换相至VD 2导通，i d 是连续的。
介于二者之间的情况是，VD 1和VD 6同时导通的阶段与VD 1和VD 2同时导通的阶段在 ωt+δ=
3
2π
出恰好连接起来，i d 恰好连续。
由 “电压下降速度相等”的原则，可以确定临界条件。
假设在wt +d
=2p /3的时刻“速度相等”恰好发生，则有
a)
b)
c)
+a
b
c
T
i a
R
C
u d i d
i C i R
VD 4VD 6VD 1VD 3VD 5
VD 2
i a
i a O O
ωt
ωt
可得wRC=
这就是临界条件。
wRC> 和wRC< 分别使电流i d断续和连续的条件。
对一个确定的装置来讲，通常只有R是可变的，它的大小反映了负载的轻重。
因此可以说，在轻载时直流侧获得的充电电流是断续的，重载时是连续的，分界点就是R=/wC。
考虑实际电路中存在的交流侧电感以及为抑制冲击电流而串联的电感时的工作情况：电流波形的前沿平缓了许多，有利于电路的正常工作。
随着负载的加重，电流波形与电阻负载时的交流
侧电流波形逐渐接近。
2．由电容滤波电路的原理分析可知，该电路的特点如下所示：
（1）二极管的导电角θ<π，流过二极管的瞬时电流很大
电流的有效值和平均值的关系与波形有关，在平均值相同的情况下，波形越尖，有效值越大。
在纯电阻负载时，变压器副边电流的有效值I2 = 1.11I L，而有电容滤波时
（2）负载平均电压V L升高，纹波（交流成分）减小，且R越大，电容放电速度越慢，则负载电压中的纹波成分越小，负载平均电压越高。
为了得到平滑的负载电压，一般取
≥(3～5)
式中T为电源交流电压的周期。
（3）负载直流电压随负载电流增加而减小。
V L随I L
3
2
=
+t
)]
-
3
2
(-t
[
RC
1
m
3
2
=
+t
m
t)
(
3
2
sin
E
)
(
)]
+
t
sin(
[E
π
θ
ω
θ
π
ω
ω
π
θ
ω
ω
π
ω
θ
ω
d
e
d
t
d
d⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
=
-
33
3
的变化关系称为输出特性或外特性，如图1所示。
C值一定，当，即空载时
当C=0，即无电容时
在整流电路的内阻不太大（几欧）和放电时间常数满足式≥(3～
5) 的关系时，电容滤波电路的负载电压V L V2的关系约为
V L=(1.1～1.2)V2
总之，电容滤波电路简单，负载直流电压V L较高，纹波也较小，它的缺点是输出特性较差，故适用于负载电压较高，负载变动不大的场合。
2.3 二极管的选择
在选择整流二极管时，主要考虑两个参数，即最大整流电流和反向击穿电压。
在桥式整流电路中，二极管D1、D3和D2、D4是两两轮流导通的，所以流经每个二极管的平均电流为
在选择整流管时应保证其最大整流电流I F > I D。
二极管在截止时管子两端承受的最大反向电压可以从桥式整流电路的工作原理中得出。
在v2正半周时，D1、D3导通，D2、D4截止。
此时D2、D4所承受的最大反向电压均为v2的最大值，
即
同理，在v2的负半周，D1、D3也承受到同样大小的反向电压。
所以，在选择整流管时应取其反向击穿电压V BR > V RM。
