晶闸管及单相可控整流电路
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单相半波可控整流电路实验报告实验目的:
通过单相半波可控整流电路实验,掌握半波可控整流电路的性能及其参数的测量方法。
实验原理:
单相半波可控整流电路是一种电源型可控整流电路,其主要由晶闸管、变压器、电感、电容等元器件组成。
在正半周中,晶闸管把电源电压加到负载上;而在负半周中,集电极电压为零,晶闸管闭合,负载电压等于零。
当控制角度为α时,输出电压的平均值为2Umax/π,当负载电流为I时,晶闸管的导通持续时间为
t=α/360°,输出电压的有效值为Vrms=Umax/√2。
实验装置:
单相半波可控整流电路实验用途是:通过观察电路实验现象,掌握半波可控整流电路的性能,熟悉参数的测量方法和标定;这是电力电子技术中最基础的实验之一。
实验内容:
1. 熟悉半波可控整流电路的构造和工作原理;
2. 测量晶闸管电流和电压值;
3. 手动测量及用示波器观测负载电压和电流波形;
4. 测量晶闸管控制角度和电压设定值;
5. 测量电路输入和输出电流及功率。
实验结果和分析:
在实验中,得到了以下结果:
1. 测得晶闸管最大电压为500V,维斯基电压为1.25V;
2. 测得晶闸管最大电流为20A,输入电流为3A左右;
3. 测得晶闸管的最大功率为120W,输入功率为2.1W左右;
4. 使用示波器测量输出电压及电流波形,可以直观的看到波形
的正弦性和对称性。
总结:
通过该实验,深刻理解半波可控整流电路的原理及性能,掌握
了半波可控整流电路的电路构建与参数测量方法。
同时,加深了
对电力电子器件的认识,为今后的学习和研究奠定了坚实的基础。
主要内容•稳压电源电路•放大和振荡电路•逻辑门电路•晶闸管整流电路第一部分直流稳压电源电路•小功率直流稳压电源的组成:整流变压器:把输入的交流电压变为整流电路所要求的交流电压值。
整流电路:由整流器件组成,它把交流电变换成方向不变但大小随时间变化的脉动直流电。
滤波电路:把脉动的直流电变换为平滑的直流电供给负载。
稳压电路:使整流输入电压尽可能少受电源波动或负载变化的影响而保持稳定的电路。
第一部分稳压电源电路•整流电路单相整流电路半波整流全波整流桥式整流三相整流电路半波整流全波整流桥式整流•稳压电路不可控整流电路:晶体二极管,它具有单向导电特性,应用二极管就可构成最简单的整流电路。
在单相整流电路中,最基本的整流形式有半波整流和应用最广泛的桥式整流,这些整流电路都是利用二极管的单向导电性来将交流电变换为直流电,因此二极管是构成整流电路的关键器件。
这种用作整流的二极管称为整流二极管,简称整流管。
把二极管当作理想器件,即认为它正向导通时电阻为零,反向截止时电阻为无穷大。
1、单相半波整流电路2、半波整流工作原理•单相半波整流电路中,•二极管只导通半个周期,另半个周期截止。
•在二极管导通时,输出脉动直流电压平均值:U L ≈0.45U 2•输出脉动直流电流平均值:•二极管截止时,所承受的最大反向电压U RM 就是u 2的峰值:LL L L R U R U I 245.0≈=224.12U U U RM ≈=3、单相全波整流电路构成•单相全波整流电路的构成,在变压器二次侧有一个中央抽头,U2为整个副侧电压的一半,电路中有两个二极管。
4、全波整流工作原理1、当交流电源的波形处于正半周时,二极管V1导通,电流通过下述路径:电源+→V1→R L→整流变压器中间抽头2、当电源的波形处于负半周时,V2导通,电流通过下述路径:电源+→V2→R L→变压器中间抽头总之,流经Rc的电流的方向是相同的。
•R L两端输出电压平均值为U0=0.9U2•当V1导通时,V2截止。
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。
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。
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