单相双半波晶闸管整流电路主电路设计..

单相双半波可控整流电路课程设计概述在电力系统中，整流是将交流电转换为直流电的一种过程。

而可控整流电路则是一种能够通过控制元件去控制整流电路输出电流的电路。

本文将围绕单相双半波可控整流电路展开讨论，介绍其原理、设计步骤以及实验结果。

原理单相双半波整流电路原理单相双半波整流电路是一种常用的可控整流电路，它由一个可控硅和一个二极管组成。

可控硅是一种能够控制电流通过的半导体器件，其通态电压和可控性使其成为可控整流电路的重要组成部分。

单相双半波整流电路的工作原理如下：1.当输入交流电压为正半周时，可控硅被触发，并导通电流；2.此时，二极管呈反向偏置，不导通电流；3.当输入交流电压为负半周时，可控硅不导通电流；4.此时，二极管呈正向偏置，导通电流。

通过控制可控硅的触发角，可以调节整流电路的输出电流。

可控硅触发电路原理可控硅触发电路是用来触发可控硅的电路，实现对可控硅的控制。

常用的可控硅触发电路有脉冲变压器触发电路和电阻电容触发电路。

本设计将采用电阻电容触发电路。

电阻电容触发电路的工作原理如下：1.当输入交流电压为负半周时，C1充电；2.当输入交流电压为正半周时，C1放电，C2充电；3.当C2充电至一定电压时，触发可控硅导通。

设计步骤参数设计1.确定所需输出电流和输出电压；2.根据所给输入电压的频率，选取合适的电容值。

电路设计1.按照所给的输入电压和输出电流的参数要求，选择合适的可控硅和二极管型号；2.根据所选器件的额定参数，计算电路中所需元件的取值，如电容、电阻等。

电路实现1.按照设计得到的电路参数，进行电路的布线；2.将所选的器件按照电路图连接好。

电路测试1.使用示波器等测试仪器，观察输入输出波形，检查是否符合要求；2.测试不同触发角度下的输出电流，验证可控性能。

实验结果根据以上设计步骤，我们完成了单相双半波可控整流电路的设计与实现，并进行了测试。

以下是其中的一组实验结果：触发角度输出电流（A）0°030° 260° 490° 6120°8150°10180°12210°14240°16270°18触发角度输出电流（A）300°20330°22通过实验结果可以看出，随着触发角度的增大，输出电流也随之增大，验证了单相双半波可控整流电路具有可控性的特点。

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。

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。

(２)触发信号应有足够的功率（触发电压和触发电流）。

(３)触发脉冲应有一定的宽度，脉冲的前沿尽可能陡，以使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。

课程设计说明书学院：信息与通信工程学院专业：自动化题目：单相半控桥式晶闸管整流电路设计（阻感负载）课程设计任务书课程设计任务书2011年 1 月 10日~ 1月 11 日收集资料，计算所需参数并选定元器件；1月12日~ 1月13日完成主电路、控制电路设计；绘出波形图；1月14日~ 月日完成课程设计报告，下午答辩。

系主任审查意见：签字：2011年 1 月 9日一、工作原理1、单相半控桥式晶闸管可控整流电路（阻感负载）（无续流二极管）图1-1 阻感性负载（无续流二极管）的主电路假设负载电流因电感足够大而平直，当电源u正半波，在tω=∂时触发,VT12后VT1、VT2导通，电流通路为A- VT1-L-R- VT2-B,电流由电源提供；当tω=π后，经零变负，但由于电感电势的作用，电流仍将继续，电感通过R-VD1-VT1电源电压u2回路放电。

在tω=π处，二极管VD2电流给VD1，电流i VD2及i2终止，在tω=π～（π+∂）区间电流由电感释放电能提供。

当tω=（π+∂）时触发VT2导通，由于VT2的导通才能使VT1经受反压而关断，其后的工作进程与前半周类似。

由此可见，VT1触发导通后，需VT2的触发导通才能关断。

因此流过晶闸管的电流在一个周期内各占一半，其换流时刻由门极触发脉冲决定；而二极管VD一、VD2的导通与关断仅由电源电压的正负半波决定，在tω=nπ(n为正整数)处换流，因此单相半控桥式整流电路电感负载时各元件导通角均为1800，电源在∂区间内停止对负载供电。

半控桥式整流电路中的整流二极管VD一、VD2本身兼有续流二极管的作用，因此电路中不需另加续流二极管。

但如果是在工作中显现异样，比如VT2的触发脉冲消失，那么VT1由于电感续流作用将不能关断，等到下一个正半波到来时，VT1无需触发仍继续导通，结果是：一只晶闸管与两只二极管之间连番导电，其输出电压失去操纵，这种情形称之为“失控”。

失控时的的输出电压相当于单相半波不可控整流时的电压波形。

电力电子技术课程设计报告题目：单相双半波晶闸管整流电路的设计指导老师：姓名：时间：目录摘要 (1)1 前言 (1)1 设计目的................................................ -2 -2 设计思想................................................ -3 -3 整流电路的方案选择...................................... - 3 -4 主电路设计.............................................. -5 -4.1 总电路的原理和框图 ................................ - 5 -4.2 相控触发电路 ...................................... - 5 -4.3 保护电路 .......................................... - 6 -5 元件参数计算和选择...................................... - 7 -5.1变压器参数计算..................................... - 7 -5.2 晶闸管参数计算和选择 .............................. - 8 -5.3变压器二次侧熔断器的选择........................... - 8 -6 MATLAB仿真............................................ - 9 -心得体会................................................. - 12 -致谢..................................................... - 12 -参考文献................................................. - 12 -单相双半波晶闸管整流（纯电阻负载）电路的设计摘要本课程设计是利用电力电子技术中所学的知识，首先通过第2部分《设计目的》和第3部分《设计思想》对本课程设计进行了规划；通过第4部分《整流电路的方案选择》，把单相桥式全控整流电路方案和单相双半波可控整流电路方案进行了比较，确定选用单相双半波可控整流电路方案进行了整体设计；在第5部分《主电路设计》中，对电力电子器件所构成的单相双半波可控整流基本电路分主电路、触发电路、保护电路进行了描述；在第6部分《元件参数计算和选择》中，对电路参数进行了计算和分析，并确定了元件型号；最后利用MATLAB软件中的Simulink进行了电气仿真，对所设计电路进行检验验证。

一、一、 教学课题学课题: : 电力电子技术课程设计电力电子技术课程设计 二、教学目的和任务二、教学目的和任务 电力电子技术是研究利用电力电子器件、电力电子技术是研究利用电力电子器件、电路理论和控制技术，电路理论和控制技术，电路理论和控制技术，实现对电能的控制、实现对电能的控制、变换和传输的科学，其在电力、工业、交通、通信、航空航天等很多领域具有广泛的应用。

电力电子技术不但本身是一项高新技术，力电子技术不但本身是一项高新技术，而且还是其它多项高新技术发展的基础。

而且还是其它多项高新技术发展的基础。

而且还是其它多项高新技术发展的基础。

因此，因此，提高学生的电力电子领域综合设计和综合应用能力是教学计划中必不可少的重要一环。

通过电通过电力电子技术的课程设计达到以下几个目的：力电子技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Intel 网检索需要的文献资料。

网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。

、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。

、培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。

4、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。

、提高学生的电力电子装置分析和设计能力。

5、提高学生课程设计报告撰写水平。

、提高学生课程设计报告撰写水平。

三、课程设计的基本要求三、课程设计的基本要求1. 教师确定方向，在教师的指导下，学生自立题目教师确定方向，在教师的指导下，学生自立题目注意事项：注意事项： ① 所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计，题目难度和工作量要适应在一周内完成，题目要结合工程实际。

学生也可以选择规定题目方向外的其他电力电子装置设计，如开关电源、调光灯、镇流器、如开关电源、调光灯、镇流器、UPS UPS 电源等，但不允许选择其他班题目方向的内容设计（复合变换除外）。

② 通过图书馆和Intel 网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题目。

单相全波可控整流电路、单相桥式半控整流电路一.单相全波可控整流电路单相全波可控整流电路（Single Phase Full Wave Controlled Rectifier)，又称单相双半波可控整流电路。

图1 单相全波可控整流电路及波形单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的。

变压器不存在直流磁化的问题。

单相全波与单相全控桥的区别是：单相全波中变压器结构较复杂，材料的消耗多。

单相全波只用2个晶闸管，比单相全控桥少2个，相应的，门极驱动电路也少2个；但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的2倍。

单相全波导电回路只含1个晶闸管，比单相桥少1个，因而管压降也少1个。

因此，单相全波电路有利于在低输出电压的场合应用1.电路结构图2.单相桥式半控整流电路，有续流二极管，阻感负载时的电路及波形单相全控桥中，每个导电回路中有2个晶闸管，1个晶闸管可以用二极管代替，从而简化整个电路。

如此即成为单相桥式半控整流电路（先不考虑VDR）。

单相全控桥式整流电路带电阻性负载的电路图如2所示，四个晶间管组成整流桥，其中vTl、vT4组成一对桥臂，vT 2、vT3组成另一对桥臂，vTl和vT3两只晶闸管接成共阴极，VT2和VT 4两只品间管接成共阳极，变压器二次电压比接在a、b两点，u2=1.414U2sin(wt)2.电阻负载半控电路与全控电路在电阻负载时的工作情况相同。

其工作过程如下：a)在u2正半周，u2经VT1和VD4向负载供电。

b) u2过零变负时，因电感作用电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流。

c)在u2负半周触发角a时刻触发VT3，VT3导通，u2经VT3和VD2向负载供电。

d)u2过零变正时，VD4导通，VD2关断。

VT3和VD4续流，u d又为零。

3.续流二极管的作用1)避免可能发生的失控现象。

2)若无续流二极管，则当a突然增大至180 或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使u d成为正弦半波，其平均值保持恒定，称为失控。

电力电子技术课程设计说明书单结晶体管触发的单相晶闸管全控整流电路系、部：电气与信息工程系专业：电气自动化班级：电气****班学生姓名：*********同组同学：*** *** ****指导教师：**** 职称*********** 学号：****************完成时间：-*******************摘要随着社会的发展，在日常生产生活中我们用到直流电源的地方也越来越广泛。

而能够将交流电能转换为直流电能的整流电路的主要电力电子器件是半控型的晶闸管，与其对应的主要变换电路是相控整流电路。

相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定，是目前获得直流电能的主要方法，得到了广泛的应用，当然我们本次的任务就是关于这方面的设计——单结晶体管触发的单相晶闸管全控整流电路。

关键词：直流电源；整流电路；单结晶体；晶闸管；同步触发；全控整流电路AbstractWith the development of society, the daily production and life in DC where we use more and more widely. The ability to convert DC to AC power rectifier circuit of the major power electronic devices are semi-Controlled Thyristor, the main change with the corresponding circuit is phase-controlled rectifier circuit. Phase-controlled rectifier circuit is simple, easy to control, stable performance, is currently the main methods to obtain direct current energy, has been widely used, of course, our task is to this design in this regard - Single junction transistor triggered single-phase crystal Full control of thyristor rectifier circuit.With the development of society, the daily production and life in DC where we use more and more widely. The ability to convert DC to AC power rectifier circuit of the major power electronic devices are semi-Controlled Thyristor, the main change with the corresponding circuit is phase-controlled rectifier circuit. Phase-controlled rectifier circuit is simple, easy to control, stable performance, is currently the main methods to obtain direct current energy, has been widely used, of course, our task is to this design in this regard - Single junction transistor triggered single-phase crystal Full control of thyristor rectifier circuit.Key words: DC power supply; rectifier circuit; single crystals; thyristor; synchronous trigger; full-controlled rectifier目录前言 (6)第一章设计任务书 (6)1.1设计课题 (6)1.2设计目的 (6)1.3设计要求 (7)1.4参数确定及元件选取 (7)1.4.1有关参数的计算 (7)1.4.2元器件选取 (8)第二章设计方案的选取 (8)2.1设计方案的选取 (9)第三章单相晶闸管全控整流电路 (9)3.1晶闸管（Thyristor） (9)3.1.1晶闸管的工作原理 (10)3.1.2晶闸管的特性与主要参数 (12)3.1.2.1晶闸管的伏安特性 (12)3.1.2.2晶闸管的主要参数 (12)3.1.2.3晶闸管型号及其含义 (13)3.1.2.4晶闸管的开关特性 (13)3.2 单相桥式相控整流电路 (14)3.2.1 电阻性负载 (15)3.2.2电感性负载 (16)第四章单结晶体管触发电路系统电路 (19)4.1单结晶体管（简称UJT） (19)4.1.1单结晶体管的工作特性 (20)4.1.2单结晶体管工作原理 (21)4.1.3单结晶体管的特点 (22)4.2单结晶体管触发电路 (22)4.2.1振荡电路 (22)4.2.2．电路振荡过程分析 (22)4.2.3振荡周期与脉冲宽度的计算 (23)4.2.4单结管同步触发电路 (25)第五章总电路图 (25)5.1总电路图及工作原理 (25)5.2有关工作说明 (27)第六章晶闸管的保护 (28)6.1晶闸管的保护 (28)6.1.1过流保护措施 (28)6.1.2过压保护 (28)心得体会 (29)鸣谢 (30)参考文献 (30)前言电力电子器件是构成电力电子设备的基本元件，是电力电子技术的基础，其原理、特性和应用方法及典型电路决定着电力电子电路及应用系统的性能、价格和可靠性。

1．具有电阻性负载的单相半波可控整流电路若用晶闸管T替代单相半波整流电路中的二极管D，就可以得到单相半波可控整流电路的主电路，如图7.2.1所示。

设图中变压器副边电压，负载R L为电阻性负载。

现将这种可控整流电路的工作原理分析如下：（1）工作原理图 7.2.1 带电阻负载的单向半波可控整流电路及工作波形若晶闸管的控制极上未加正向触发电压，那么根据晶闸管的导通条件，不论正弦交流电压v2是正半周还是负半周，晶闸管都不会导通。

这时，负载端电压Vo =0、负载电流io=0，因而电源的全部电压都由晶闸管承受，即V T=V2。

当v2由零进入正半周，设a点电位高于b点电位，晶闸管承受正向电压，如果在时「见图7.2.1（b）」，在控制极加上适当的触发脉冲电压，晶闸管将立即导通。

电路中电流流向为a→T→R L→b。

晶闸管导通后，其管压降约1V左右，若忽略此管压降，则电源电压全部加在负载R L上，即，这样负载电流。

此后，尽管触发电压随即消失，晶闸管仍然继续导通，直到电源电压v2从正半周转入负半周过零的时候，晶闸管才自行关断。

当v2在负半周时，因为晶闸管承受的是反向电压，所以即使控制极上加触发电压，晶闸管也不会导通。

这时，负载电压、电流都为零，晶闸管承受v2的全部电压。

在以后各个周期，均重复上述过程。

从整流电路的工作波形图看，v o、i o均是一个不完整的半波整流波形（阴影部分）。

在晶闸管承受正向电压的半周内，加上触发脉冲电压，使晶闸管开始导通的相位角称为控制角，而晶闸管从开始导通到关断所经历的电角度称为导通角，故。

显然，的大小是由加上触发脉冲的时刻来控制的。

改变 的大小称为移相。

的变化范围称为移相范围。

因此，改变 就可以方便地获得可调节的整流电压和电流。

比较图7.2.1（b ）与（c ）可见，控制角越小，则输出电压、电流的平均值越大。

（2）负载电压和电流 单相半波可控整流电路的负载电压和电流的平均值，可以用控制角为变量的函数来表示。

课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 单相半控桥式晶闸管整流电路的设计（带续流二极管）（阻感负载）初始条件：1、电源电压：交流100V/50Hz2、输出功率：500W3、移相范围0º~180º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、根据课程设计题目，收集相关资料、设计主电路、控制电路；2、用MATLAB/Simulink对设计的电路进行仿真；3、撰写课程设计报告——画出主电路、控制电路原理图，说明主电路的工作原理、选择元器件参数，说明控制电路的工作原理、绘出主电路典型波形，绘出触发信号（驱动信号）波形，并给出仿真波形，说明仿真过程中遇到的问题和解决问题的方法，附参考资料；5、通过答辩。

时间安排：2012.12.24-12.29指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要单向桥式半控整流电路实际上是由单相桥式全控电路简化而来的。

在单相桥式全控整流电路中，每一个导电回路中有两个晶闸管，即用两个晶闸管同时导通以控制导电的回路。

但实际上为了对每个导电回路进行控制，只需要一个晶闸管就行了，另一个晶闸管可以用二级管代替，从而得到单向半控桥式整流电路。

除了用二极管代替晶闸管以外，该电路在实际应用中需加设续流二极管R VD ，以避免可能发生的失控现象。

实际运行中，若无续流二极管，则当 突然增大至180或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使d u 成为正弦半波，即半周期d u 为正弦，另外半周期d u 为零，其平均值保持恒定，相当于单相半波不可控整流电路时的波形，称为失控。

有续流二极管R VD 时，续流过程由R VD 完成，在续流阶段晶闸管关断，这就避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。

总的来说，单相桥式半控整流电路具有电路简单、调整方便、使用元件少等优点，而且不会导致失控显现，续流期间导电回路中只有一个管压降，少了一个管压降，有利于降低损耗。

实验一、单相半波可控整流电路实验王季诚（20101496）一、实验目的（1）掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。

（2）掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作情况。

（3）了解续流二极管的作用。

二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理单结晶体管触发电路的工作原理及线路图已在1-3节中作过介绍。

将DJK03-1挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到DJK02挂件面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极，并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭（防止误触发），图中的R负载用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式。

二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上，电感L d在DJK02面板上，有100mH、200mH、700mH 三档可供选择，本实验中选用700mH。

直流电压表及直流电流表从DJK02挂件上得到。

图3-6单相半波可控整流电路四、实验内容（1）单结晶体管触发电路的调试。

（2）单结晶体管触发电路各点电压波形的观察并记录。

（3）单相半波整流电路带电阻性负载时U d/U2= f(α)特性的测定。

（4）单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。

五、预习要求（1）阅读电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容，弄清单结晶体管触发电路的工作原理。

（2）复习单相半波可控整流电路的有关内容，掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载和电阻电感性负载时的工作波形。

（3）掌握单相半波可控整流电路接不同负载时U d、I d的计算方法。

六、实验方法（1）单结晶体管触发电路的调试将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧，使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。

调节移相电位器RP1，观察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相范围能否在30°～170°范围内移动?（2）单相半波可控整流电路接电阻性负载触发电路调试正常后，按图3-6电路图接线。

1 单相双半波晶闸管整流电路供电方案的选择1.1 单相桥式全控整流电路此电路对每个导电回路进行控制，无须用续流二极管，也不会失控现象，负载形式多样，整流效果好，波形平稳，应用广泛。

变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，平均值为零，即直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器的利用率也高。

并且单相桥式全控整流电路具有输出电流脉动小，功率因素高的特点。

但是，电路中需要四只晶闸管，且触发电路要分时触发一对晶闸管，电路复杂，两两晶闸管导通的时间差用分立元件电路难以控制。

1.2 单相双半波可控整流电路单相双半波可控整流电路又称单相全波可控整流电路。

此电路变压器是带中心抽头的，在u2正半周T1工作，变压器二次绕组上半部分流过电流。

u2负半周，VT2工作，变压器二次绕组下半部分流过反方向的电流。

单相全波可控整流电路的U d波形与单相全控桥的一样，交流输入端电流波形一样，变压器也不存在直流磁化的问题。

当接其他负载时，也有相同的结论。

因此，单相全波与单相全控桥从直流输入端或者从交流输入端看均是一致的。

适用于输出低压的场合作电流脉冲大（电阻性负载时）。

在比较两者的电路结构的优缺点以后决定选用单相全波可控整流电路作为主电路。

具体供电方案电源电压：交流100V/ 50Hz1.3 变压器相关参数的计算电源电压交流100/ 50Hz ，输出功率：500W，移相范围：0 -180°。

设R=1.25Ω, α=0°P=Ud²/R U d =25V变压器一、二次侧电流P=Id²R Id=20AU1/Ud=100/25 N1/N2=4/1 I1=I d/4=5 A变压器容量S=U1i1=100×5=0.5kVA变压器型号的选择N1:N2=4：1 S=0.5kVA2 单相双半波晶闸管整流电路主电路设计2.1 主电路原理框图及原理图系统原理方框图如图所示：该电路主要由四部分构成，分别为电源，过电保护电路，整流电路和触发电路构成。

电力电子技术课程设计说明书单相全波晶闸管整流电路设计摘要为培养运用基本知识进行简单电路设计的能力，扎实基础理论，我们现在初次进行电力电子课程设计。

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。

但是晶杂管相控整流电路中随着触发角α的增大，电流中谐波分量相应增大，因此功率因素很低。

把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就构成了PWM整流电路。

通过对PWM整流电路的适当控制，可以使其输入电流非常接近正弦波，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，它具有广泛的应用前景。

电力电子器件是电力电子技术发展的基础。

正是大功率晶闸管的发明，使得半导体变流技术从电子学中分离出来，发展成为电力电子技术这一专门的学科。

而二十世纪九十年代各种全控型大功率半导体器件的发明，进一步拓展了电力电子技术应用和覆盖的领域和范围。

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。

关键词：半导体、电力变换、整流电路ABSTRACTTo cultivate the use of basic knowledge of the ability of a simple circuit design, solid basic theory, we are now the first time the power electronics curriculum design.With the increasing development of science and technology, the circuit is also getting higher and higher, due to the need to size adjustable DC power supply in the actual production, and phase-controlled rectifier circuit structure is simple, easy to control, stable performance, easy to use it to get large and medium-sized, small-capacity DC, is currently the DC method has been widely applied. However, the grain hybrid tube of α increases with the firing angle of the phase-controlled rectifier circuits, harmonic component corresponding increase in the current, power factor is very low. SPWM control inverter circuit for the rectifier circuit, constitutes a PWM rectifier. Proper control of the PWM rectifier, so that the input current is very close to sine wave, and phase with the input voltage, power factor is approximately 1. This rectifier circuit is called a high power factor rectifier, which has broad application prospects.Power electronic devices is the basis for the development of power electronics technology. It is the invention of the power thyristor, semiconductor converter separated from the electronics, the development of the specialized disciplines of power electronics technology.Full-controlled power semiconductor devices invented in the 1990s, to further expand the areas and scope of the power electronics technology and coverage. The field of power electronics technology has gone deep into the sectors of national economies, including iron and steel, metallurgy, chemical industry, electric power, petroleum, automotive, transportation and people's daily life. The power range to thousands of megawatts of HVDC, as small as one-watt cell phone charger, power electronics technology can be seen everywhere.Key words semiconductor；power conversion；rectifier circuit目录1、设计任务书 (6)2、单相晶闸管整流电路供电方案的选择 (7)2.1单相桥式全控整流电路 (7)2.2单相双半波可控整流电路 (7)3、单相晶闸管整流电路主电路设计 (8)3.1主电路原理图 (8)3.2变压器参数的计算 (9)4、电路元件的选择 (10)4.1整流元件的选择 (10)5、保护元件的选择 (11)5.1变压器二次侧熔断器的选择 (11)5.2保护电路原理图及工作原理 (11)5.3晶闸管保护电路的选择 (11)6、单相整流电路的相控触发器电路 (13)6.1相控触发电路原理图及工作原理 (13)6.2相控触发芯片的选择 (13)7、单相整流电路设计总设计结果 (15)7.1 晶闸管工作原理 (15)7.2总电路的原理框图 (17)总结 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)1、《电力电子技术》课程设计任务书1.1设计课题目单相全波晶闸管整流电路设计（纯电阻负载）1.2设计要求1、单相全波晶闸管整流电路的设计要求为：负载为阻性负载.2、技术要求:(1) 电网供电电压：交流380V 10% f=50Hz；(2) 直流输出电压：0~220V/50~220V范围内；(3) 直流输出电流额定值100A，直流输出电流连续的最小值为10A；(4) 输出功率：500W；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。

电力电子课程设计课题：单结晶体管触发的单相晶闸管全控整流电路系部：电气与信息工程系班级：电气姓名：学号：指导老师：设计时间：摘要伴随着科学技术的飞速进步，做为电力电子技术的重要组成部分，整流电路已经广泛应用于工业中，如机庆、轧钢、造纸、纺织、电镀等领域。

整流电路它可按照以下几种方法分类：1.按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种；2.按电路结构可分为桥式电路和零式电路；3.按交流输入相数分为单相电路和多相电路；4.按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又分为单拍电路和双拍电路。

根据课程设计要求，本设计采用单相桥式全控整流电路，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。

AbstractAlong with the rapid scientific and technological progress, as the power electronics technology an important component of the rectifier circuit has been widely used in industries, such as machine IP, rolling, paper, textile, electroplating and other fields. It can rectifier circuit according to the following classification of several ways : 1. By component devices can be divided into uncontrollable, semi-controlled, three-wide control; 2. by the circuit structure can be divided into bridge circuit and zero circuit; 3. by the exchange of input phase is divided into several single-phase circuit and multiphase circuit; 4. by the current transformer secondary side in the direction of the one-way or two-way, the film is divided into single-and double-circuit film circuit. According to the curriculum design, the design of single-phase rectifier bridge-control circuit all single-phase controlled rectifier circuit output current pulse of small, high power factor, Current transformer secondary to reverse two large semi-wave, DC magnetization is no problem, transformers high utilization rate advantages.目录摘要 (1)前言 (3)1、课程设计任务书1.1 设计题目 (4)1.2 设计目的 (4)1.3 设计要求 (4)1.4 设计任务 (4)1.5设计参数 (4)2、可控整流电路的分类及一般结构图2.1 可控整流电路的分类 (5)2.2 可控整流电路的一般结构图 (5)3、方案的论证与选择3.1 负载的选择 (6)3.2 整流电路的选择 (9)3.2.1 晶闸管介绍 (9)3.2.2整流电路的方案与选择 (11)3.3 控制电路的选择 (12)3.3.1 单结晶体管介绍 (12)3.3.2 控制电路的论述与选择 (14)3.4保护电路的设计 (15)3.4.1 过电流保护电路 (15)3.4.2 过电压保护电路 (16)4、主电路的设计4.1 总电路原理图 (17)4.2 原理图分析 (17)4.3 参数的计算 (18)5、心得体会 (19)6、参考文献 (19)前言我们这次的任务是电力电子技术课程设计，以培养学生的工作能力为目的，使学生逐步提高获取知识的能力，学会解决工程问题的思维方法和工作方法。