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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。
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。
![[VIP专享]电力电子单相双半波晶闸管整流电路设计](https://img.taocdn.com/s1/m/4fdf9e8a6edb6f1afe001f80.png)
摘要电力电子技术是一门新兴技术，它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的，在电气自动化专业中已成为一门专业基础性强且与生产紧密联系的不可缺少的专业基础课。
本课程体现了弱电对强电的控制，又具有很强的实践性。
它包括了晶闸管的结构和分类、晶闸管的过电压和过电流保护方法、可控整流电路、晶闸管有源逆变电路、晶闸管无源逆变电路、PWM控制技术、交流调压、直流斩波以及变频电路的工作原理。
整流电路按组成的器件不同，可分为不可控、半控与全控三种，利用晶闸管半导体器件构成的主要有半控和全控整流电路；按电路接线方式可分为桥式和零式整流电路；按交流输入相数又可分为单相、多相（主要是三相）整流电路。
正是因为整流电路有着如此广泛的应用，因此整流电路的研究无论在是从经济角度，还是从科学研究角度上来讲都是很有价值的。
关键词：电力电子技术晶闸管控制整流AbstractPower electronic technology is a new technology, it is made up of electricity, electronics and control theory of three disciplines cross, in the electrical automation has become a strong professional basic and closely contact with production indispensable professional basic course. This course embodies the weak current control of the high voltage, but also has very strong practicality. It includes the structure and classification of the thyristor, thyristor of overvoltage and overcurrent protection method, controlled rectifier circuit, thyristor active passive inverter circuit, thyristor inverter circuit, PWM control technology, ac voltage regulator, dc chopper and the working principle of frequency conversion circuit.Rectifier circuit according to the composition of different devices, can be divided into uncontrolled, half controlled with all three, using thyristor semiconductor devices are mainly composed of half and full controlled rectifier circuit; According to the circuit connection mode can be divided into the bridge rectifier circuit and zero; According to the ac input number and can be divided into single phase, multiphase (mainly) three-phase rectifier circuit. It is because the rectifier circuit has such a wide range of applications, so the study of the rectifier circuit in from the economic point of view, or from the perspective of scientific research is very valuable.Keywords : Power electronic technology thyristor control rectifier设计课题目: 单相双半波晶闸管整流电路设计（纯电阻负载）技术要求: (1) 电网供电电压：交流100V/50Hz；(2) 输出功率：500W；(3) (3) 移相范围：0°—180°目录一. 设计原理----------------------------------------------1. 晶闸管的介绍---------2. 总电路设计3. 主电路.4. 相控触发电路工作原理5. 保护电路二.参数计算--------------------------1. 变压器参数计算2. 晶闸管电压电流的计算3.晶闸管的型号选择三. 波形仿真----------------------------1. 理论波形2. MATLAB仿真四. 设计总计----------------------五. 参考文献-----------------------一、设计原理1. 晶闸管的介绍晶闸管是一种4层功率半导体器件，具有3个PN结，其结构和电路符号如图所示。
Beijing Jiaotong University电力电子课程设计实验报告单相双半波晶闸管整流电路的设计（纯电阻负载）一、课程设计性质和目的性质：是电气信息专业的必修实践性环节。
目的：1、培养学生综合运用知识解决问题的能力与实际动手能力；2、加深理解《电力电子技术》课程的基本理论；3、初步掌握电力电子电路的设计方法。
二、课程设计的要求1、电源电压：交流100V/50Hz2、输出功率：500W3、移相范围0º~180º三、主电路1.原理图如下主电路仿真图如下2.工作原理分析1）工作原理根据上图中变压器所标的同名端，当变压器原边输入的交流电压极性为上正下负时，副边标有同名端的极性为正，由此可知晶闸管T1承受正向电压，若在控制角为α时触发T1，T1满足触发条件立即导通，这期间T2因承受反向电压而截止。
电流通过副边上半绕组、T1、Rd和中性抽头流通，将电源电压的正半波加到负载Rd上。
在电源电压的负半周期，副边的非同名端极性为正，同样仍在α角处触发T2，T2由于承受正向电压而导通，由于加在T1上为负压而使其截止。
此时通路为由副边下半绕组、T2、Rd和中性抽头构成，电源电压负半波反向后加到负载Rd上。
另外，当电源电压U2过零点时，之前导通的晶闸管会自然关断。
由上面叙述的工作原理，易知在不同的触发角处产生如下的输出电压波形。
2）不同触发角α下的输出电压波形（1）α=30°（2）触发角α=90°（3）α=150°四、控制系统1.原理框图2．电路原理图（如下页所示）3.控制电路各部分工作原理及波形1）同步电路及移相V E EV原理：220V的交流电源经过220/9的变压器后，9V的交流输入一路经过由LM339构成的过零比较器后输出与之同步的方波。
9V电源极性互换后接到另一个过零比较器，产生一个与前面方波相比移相了180°的同步方波。
方波上下限幅值为正负直流电源电压。
单相半波整流电路的仿真设计
一般的半波整流电路由二极管、电容和电阻组成，其原理如下：将一个具有交流信号
差分输入的半波整流电路，通过二极管来保证只有一个相位的信号能够经过，而另一个相
位的信号则被整流器阻挡；电容作用于把一个相位的阻断画出的脉冲信号升成直流电压，
和另一个相位的信号混在一起形成一个完整的直流电压。
为了仿真半波整流电路，首先需要在仿真环境中建立一个以得到电流和电压的电路结构，然后将交流信号的差分输入作为输入电压（Vin），而输出电压（Vout）则是经过二
极管正半波整流后形成的直流电压。
之后，根据实验条件来设定电路中各部件的模拟参数，包括二极管的饱和电流、恢复函数等等，并将输入电压维持在测试范围内，然后运行仿真。
运行仿真后，仿真结果可以清晰的显示出输入电压和输出电压的关系，而且转折处的
幅值也可以近似的计算出实际整流电路的最大输出电压和最小电压。
同时，仿真结果也可
以比较好的显示出相位和恢复函数的关系以及根据输入时域电压变化的出的输出直流电压
的变化情况。
此外，基于仿真分析，我们还可以对电路中各部件进行优化参数调整，以满
足电路中各种特性指标的要求，比如电容参数、PWL函数和DC声学模型等。
从以上分析可以看出，通过实现仿真仪器的仿真来设计半波整流电路是效果更好的方式，它不仅需要考虑测试的变量，而且能够方便的查看电路中各个部分的运行情况，从而
进一步优化电路，提高整流电路的性能和可靠性。
单相半波可控整流电路的实验流程及设计要点下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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单相半波整流电路的仿真设计
单相半波整流电路是一种常用的电力电子变换电路，广泛应用于电力系统中。
本文将
介绍单相半波整流电路的原理、特点和仿真设计。
单相半波整流电路是一种使用二极管进行整流的电路，其原理是使输入的交流电信号
只通过一个半周期，从而实现将交流电转换为直流电。
该电路具有简单、成本低廉等特点，能够满足一些低功率应用的需求。
单相半波整流电路的基本原理是，当输入交流电信号的电压为正值时，二极管导通，
输出电压等于输入电压；当输入电压为负值时，二极管截止，输出电压为零。
通过这样的
操作，交流电信号得到了一次半周期的整流，即将负半周期的信号剔除，从而得到了直流电。
在进行单相半波整流电路的仿真设计时，首先需要选择合适的元件参数，如二极管、
电容、负载电阻等。
然后，利用仿真软件进行电路连接和参数设置，可以使用常见的仿真
软件，如Proteus、Multisim等。
接下来，设置输入电压信号的波形和频率，以及负载电
阻的数值。
运行仿真程序，观察输出电压和电流的波形，以及整流效果和稳定性。
单相半波整流电路是一种常用的电力电子变换电路，具有简单、成本低廉等特点。
在
进行该电路的仿真设计时，应根据具体需求选择合适的元件参数和电路拓扑结构，合理设
置输入电压信号和负载电阻，保证电路的稳定性和可靠性。
通过仿真设计，可以有效地验
证电路的性能和整流效果，为实际应用提供参考。
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.................................................................................................................................. - 1 -2 设计思想.................................................................................................................................. - 2 -3 整流电路的方案选择.............................................................................................................. - 2 -4 主电路设计.............................................................................................................................. - 3 -4.1 总电路的原理和框图................................................................................................... - 3 -4.2 相控触发电路............................................................................................................... - 3 -4.3 保护电路....................................................................................................................... - 4 -5 元件参数计算和选择.............................................................................................................. - 4 -5.1变压器参数计算............................................................................................................ - 4 -5.2 晶闸管参数计算与选择............................................................................................... - 5 -5.3变压器二次侧熔断器的选择........................................................................................ - 5 -6 MA TLAB仿真 ...................................................................................................................... - 6 - 心得体会...................................................................................................................................... - 8 - 致谢 ............................................................................................................................................. - 8 - 参考文献...................................................................................................................................... - 8 -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与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。
关键词：电力电子技术控制整流1 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。
故其学习方法与电子技术和控制技术有很多相似之处，因此要学好这门课就必须做好课程设计，因而我们进行了此次课程设计。
又因为整流电路应用非常广泛，而单相全控桥式晶闸管整流电路又有利于夯实基础，故我们选将单结晶体管触发的单相晶闸管全控整流电路这一课题作为这一课程的课程设计的课题。
2 设计目的本课程设计是利用电力电子技术中所学的知识对单相双半波整流电路进行了整体设计，并利用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。
通过本课程设计使我们充分对电力电子技术中各个电路深入理解，培养我们利用电力电子技术解决工程技术问题的能力。
同时提高我们查阅资料、运用计算机辅助工具绘制原理图和阅读原理图的能力；从而加深对电力电子知识的系统掌握，提升动手能力，学会使用基本的电路仿真软件，获得初步的应用经验，为我们走出校门从事电力电子技术的相关工作打下基础。
3 设计思想（1）分析电力电子技术所学各类整流电路的特点、性质，并以此提出本设计所采用的整流电路设计初步方案。
（2）确定整体电路的总体设计，包括：整流电路供电端的电压类型、变压器、整流电路、触发电路和最后系统的负载类型。
（3）对整流模块电路、触发电路等进行方案的对比分析选出所需电路。
（4）搭建MATLAN电气仿真模块，对所设计电路进行检验和调试。
4 整流电路的方案选择方案一：单相桥式全控整流电路图1电路对每个导电回路进行控制，不用续流二极管也不会出现失控现象，负载形式多样、整流效果好、波形平稳所以应用广泛。
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。
图1 单相桥式全控整流电路方案二：单相双半波可控整流电路图2单相双半波可控整流电路又称单相全波可控整流电路。
该电路的变压器是带中心抽头，在u2正半周期T1工作，变压器二次绕组上半部分流过电流。
u2负半周期，T2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）。
图2 单相全波可控整流电路综合上述，比较两电路结构的优缺点，本设计采用单相全波可控整流电路作为主电路。
5 主电路设计5.1 总电路的原理和框图总电路框图如图3所示：图3 总电路框图该电路主要由四部分构成，分别为电源，整流电路，触发电路和过电保护电路构成。
输入的电压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，不至于损坏晶闸管和负载。
在电路中还加了防雷击的保护电路。
然后将经变压和保护后的电压输入整流电路中。
在电路中,过电保护部分我们分别选择的快速熔断器做过流保护,而过压保护则采用RC电路。
整流部分电路则是根据题目的要求，我们选择学过的单相全波整流电路。
该电路的结构和工作原理是利用晶闸管的开关特性实现将交流变为直流的功能。
单结晶体管直接触发电路的移相范围变化较大，而且是直接触发电路结构比较简单。
另外，方便设计电路中变压器型号的选择5.2 相控触发电路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。
