晶闸管可控整流和逆变电路.pdf

电力电子技术整流电路总结篇一：电力电子技术常见的整流电路特点总结电力电子技术常见的整流电路特点总结篇二：电力电子技术重要公式总结单相半波可控整流带电阻负载的工作情况：au1iRdbcde电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同。

触发延迟角：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用a表示,也称触发角或控制角。

导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度，用θ表示。

直流输出电压平均值：1Ud????2U21?cos?2U2sin?td(?t)?(1?cos?)?0.45U22?2(3-1)VT的a移相范围为180?通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式简称相控方式。

带阻感负载的工作情况：bcdef阻感负载的特点：电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不发生突变。

续流二极管数量关系：idVT????id2?（3-5）（3-6）（3-7）iVT?idVdR?????id(?t)?2?id?2d????id2?12?iVdR???2??????id(?t)?id（3-8）2?2dabcdifgV单相半波可控整流电路的特点：1．VT的a移相范围为180?。

2.简单，但输出脉动大，变压器二次侧电流中含直流分量，造成变压器铁芯直流磁化。

3.实际上很少应用此种电路。

4.分析该电路的主要目的建立起整流电路的基本概念。

单相桥式全控整流电路带电阻负载的工作情况:bucdV图3-5单相全控桥式带电阻负载时的电路及波形数量关系：1?22U21?cos?1?cos?Ud??2U(:电力电子技术整流电路总结)2sin?td(?t)??0.9U2???22a角的移相范围为180?。

向负载输出的平均电流值为：（3-9）Ud22U21?cos?U21?cos?id???0.9R?R2R2流过晶闸管的电流平均值只有输出直流平均值的一半，即：(3-11)idVT1U21?cos??id?0.452R2（3-10）流过晶闸管的电流有效值：iVT1?2???1?(2U2U1???sin?t)2d(?t)?2sin2??R?2R2?（3-12）变压器二次测电流有效值i2与输出直流电流i有效值相等：2U2U22?1???。

电力电子习题一选择题1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差度。

A、180°，B、60°，c、360°，D、120°2、α为度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。

A，0度，B，60度，C，30度，D，120度，3、晶闸管触发电路中，若改变的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。

A、同步电压，B、控制电压，C、脉冲变压器变比。

4、可实现有源逆变的电路为。

A、三相半波可控整流电路，B、三相半控桥整流桥电路，C、单相全控桥接续流二极管电路，D、单相半控桥整流电路。

5、在一般可逆电路中，最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理。

A、30o-35o，B、10o-15o，C、0o-10o，D、0o。

6晶闸管内部有（）PN结。

A 一个，B 二个，C 三个，D 四个7单结晶体管内部有（）个PN结。

A 一个，B 二个，C 三个，D 四个8晶闸管可控整流电路中的控制角α减小，则输出的电压平均值会（）。

A 不变，B 增大，C 减小。

9单相半波可控整流电路输出直流电压的平均值等于整流前交流电压的（）倍。

A 1，B ，C ，D .10单相桥式可控整流电路输出直流电压的平均值等于整流前交流电压的（）倍。

A 1，B ，C ，D .11为了让晶闸管可控整流电感性负载电路正常工作，应在电路中接入（）。

A 三极管，B 续流二极管，C 保险丝。

12晶闸管可整流电路中直流端的蓄电池或直流电动机应该属于（）负载。

A 电阻性，B 电感性，C 反电动势。

13直流电动机由晶闸管供电与由直流发电机供电相比较，其机械特性（）。

A 一样，B 要硬一些，C 要软一些。

14带平衡电抗器的双反星型可控整流电路适用于（）负载。

A 大电流，B 高电压，C 电动机。

15晶闸管在电路中的门极正向偏压（）愈好。

A 愈大，B 愈小，C 不变16晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（）。

辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：单相桥式整流/逆变电路的设计及仿真院（系）：电气工程学院专业班级：自动化111班学号： *********学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：2013.12.30-2014.1.10课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院 教研室：自动化 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算学 号 1103020 学生姓名 专业班级课程设计（论文）题目单相桥式整流/逆变电路的设计及仿真课程设计（论文）任务 课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数 实现功能整流电路是将交流电能变成直流电供给直流用电设备，在生产实际中，用于电阻加热炉、电解、电镀中，这类负载属于电阻类负载。

逆变电路是把直流电变成交流电。

逆变电路应用广泛，在各种直流电源中广泛使用。

设计任务及要求 1、确定系统设计方案，各器件的选型 2、设计主电路、控制电路、保护电路； 3、各参数的计算；4、建立仿真模型，验证设计结果。

5、撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。

技术参数整流电路：单相电网220V ，输出电压0~100V ，电阻性负载，，R=20欧姆 逆变电路：单相全桥无源逆变，输出功率200W ，输出电压100Hz 方波 进度计划1、 布置任务，查阅资料，确定系统方案（1天）2、 系统功能分析及系统方案确定（2天）3、 主电路、控制电路等设计（1天）4、 各参数计算（1天）5、 仿真分析与研究（3天）6、 撰写、打印设计说明书（1天）答辩（1天）指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩：总成绩： 指导教师签字： 年 月 日摘要整流电路是把交流电转换为直流电的电路。

大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。

逆变电路是把直流电变成交流电的电路，与整流电路相对应。

无源逆变电路则是将交流侧直接和负载连接的电路。

此次设计的单相桥式整流电路是利用二极管来连接成“桥”式结构，达到电能的充分利用，是使用最多的一种整流电路。

一、实验背景整流是指将交流电变换为直流电的变换，而将交流电变换为直流电的电路称为整流电路。

整流电路是四种变换电路中最基本的变换电路，应用非常广泛。

对于整流电路，当其带不同负载情况下，电路的工作情况不同。

此外，可控整流电路不仅可以工作在整流状态，即将交流电能变换为直流电能，还可以工作在逆变状态，即将直流电能变换为交流电能，称为有源逆变。

在工业中，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路（Three Phase Full Bridge Converter），它是由两个三相半波可控整流电路发展而来。

该次试验即是针对三相桥式全控整流电路而展开的一些较为简单的学习与研究。

二、实验原理三相桥式全控整流及有源逆变该次实验连接电路图如下图所示整流有源逆变控制信号初始化约定：，，整流，，逆变，，临界注意事项：在接主电路过程中，晶闸管接入双刀双闸开关时一定要注意正负极必须正确匹配。

电容器用于吸收感性电流引起的干扰，使得示波器显示的波形更加标准、清晰。

双刀双掷开关在切换时主回路必须断电，否则很可能因切换时拉出电弧而损坏设备。

（一）整流电路1、整流的概念把交流电变换为直流电的变换称为整流（Rectifier），又叫AC-DC变换（AC-DC Converter）。

整流电路是一种把交流电源电压转换成所需的直流电压的电路。

AC-DC变换的功率流向是双向的，功率流向由交流电源流向负载的变换称之为“整流”，功率流向由负载流向交流电源的变换称之为“有源逆变”。

采用晶闸管作为整流电路的主控器件，通过对晶闸管触发相位的控制从而达到控制输出直流电压的目的，这样的电路称之为相控整流电路。

2、整流电路的分类（1）按电路结构分类①半波整流电路：半波整流电路中每根电源进线流过单方向电流，又称为零式整流电路或单拍整流电路。

②全波整流电路：全波整流电路中每根电源进线流过双方向电流，又称为桥式整流电路或双拍整流电路。

（2）按电源相数分类①单相整流电路：又分为单脉波整流电路和双脉波整流电路。

电力电子技术随堂练习第一章电力二极管和晶闸管一、单选题1．晶闸管内部有（）PN结A．一个B．二个C．三个D．四个【答案：C】2. 晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（C ）A．分流B．降压C．过电压保护D．过电流保护【答案：C】3. 普通晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（）来表示的A．有效值 B．最大值 C．平均值 D．瞬时值【答案：C】4. 晶闸管在电路中的门极正向偏压（）愈好A．愈大 B．愈小 C．不变 D．0 【答案：B】二、判断题1．晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。

（）【答案：×】2．给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。

（）【答案：×】3. 两个以上晶闸管串联使用，是为了解决自身额定电压偏低，不能胜任电路电压要求，而采取的一种解决方法，但必须采取均压措施。

（）【答案：√】4. 触发普通晶闸管的触发脉冲，也能触发可关断晶闸管。

（）【答案：×】5. 普通晶闸管外部有三个电极，分别是基极、发射极和集电极。

（）【答案：×】6. 只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。

（）【答案：×】7. 只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。

（）【答案：×】第二章单相可控整流电路一、单选题1．单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差（）度A．180° B．60° C．360° D．120°【答案：A】2. 单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是( ) A．90°B．120°C．150°D．180°【答案：D】3. 晶闸管可控整流电路中的控制角α减小，则输出的电压平均值会（）。

A．不变， B．增大， C．减小。

【答案：B】4. 单相半波可控整流电路输出直流电压的最大平均值等于整流前交流电压的（）倍。

A．1， B．0.5， C．0.45， D．0.9.【答案：C 】5. 单相桥式全控整流电路输出直流电压的最大平均值等于整流前交流电压的（）倍。

第 1 页 共 13 页 《电力电子变流技术》试题1

一、填空题 （20﹪ 每空1分） 1. 晶闸管的问世，使 进入了强电领域，形成了 学科。 2. 电力电子变流技术的应用主要有以下几方面： 、 、 、 、 和 。 3. 晶闸管的导通条件是 和 。 4. 单相半波可控整流，阻性负载。α移相范围为 ，Ud计算式为 。 5. 单相全控桥可控整流，大电感负载。触发间隔为 ，α移相范围为 。 6. 三相半控桥可控整流，阻性负载。α移相范围为 ，其中 输出连续； 输出断续。 7. 三相全控桥可控整流，触发间隔为 ，需采用 或 触发方式。 二、作图分析题 （60﹪ 每题15分） 1. 绘出晶闸管的阳极伏安特性曲线，标注出主要参数并说明其意义。

2. 型号为KP50-5、维持电流3mA的晶闸管，在图示电路中使用是否合理？为什么？（不考虑安全余量）

3. 单相半波可控整流，大电感负载并续流二极管。作出α ＝900的Ud、Id、IT

班级： 学号： 姓名： 第 2 页 共 13 页 和UT的波形。

4. 单相半控桥可控整流，大电感负载并续流二极管。作出α ＝1350的Ud、Id、IT和UT的波形。

5. 三相半波可控整流，大电感负载并续流二极管。作出α ＝900的Ud、Id、IT

和UT的波形。

1、晶闸管在其阳极与阴极之间加上 电压的同时，门极上加上 电压，晶闸管就导通。 2、只有当阳极电流小于 电流时，晶闸管才会由导通转为截止。 3、当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时，负载两端的直流电压平均值会 ，解决的办法就是在负载的两端 接一个 。 4、单结晶体管的内部一共有 个PN结，外部一共有3个电极，它们分别是 极、 极和 极。 5、触发电路送出的触发脉冲信号必须与晶闸管阳极电压 ，保证在管子阳极电压每个正半周内以相同的 被触发，才能得到稳定的直流电压。 6、整流是把 电变换为 电的过程；逆变是把 电变换为 电的过程。 7、当单结晶体管的发射极电压高于 电压时就导通；低于 电压时就截止。 第 3 页 共 13 页

实验一三相半波可控整流电路实验一、实验目的了解三相半波可控整流电路的工作原理，研究可控整流电路在电阻负载和电阻电感性负载时的工作情况。

二、实验所需挂件及附件三、实验线路图图3.1 三相半波可控整流电路实验原理图四、实验内容(1)研究三相半波可控整流电路带电阻性负载。

(2)研究三相半波可控整流电路带电阻电感性负载。

五、思考题(1)如何确定三相触发脉冲的相序，主电路输出的三相相序能任意改变吗？答：三相触发脉冲应该与电源电压同步，每相相差120°；主电路输出的三相相序不能任意改变。

三相触发脉冲的相序和触发脉冲的电路及主电源变压器时钟（钟点数）有关。

(2)根据所用晶闸管的定额，如何确定整流电路的最大输出电流？答：晶闸管的额定工作电流可作为整流电路的最大输出电流。

六、实验结果(1)三相半波可控整流电路带电阻性负载按图3-10接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，DJK06上的“给定”从零开始，慢慢增加移相电压，使α能从30°到170°范围内调节，用示波器观察并纪录α=30°、60°、90°、120°、150°时整流输出电压Ud和晶闸管两端电压UVT的波形，并纪录相应d2U d＝0.675U2[1+cos(a+π/6))] (30°～150°)(2)三相半波整流带电阻电感性负载将DJK02上700mH 的电抗器与负载电阻R 串联后接入主电路，观察不同移相角α时Ud、α＝90°时的Ud 及Id波形图。

七、实验报告1）整流输出电压Ud和晶闸管两端电压UVT的波形（2）绘出当α＝90°时，整流电路供电给电阻性负载、电阻电感性负载时的U d及I d的波形，并进行分析讨论。

α =30o 时Ud的波形α =30o 时Uvt的波形α =60o 时Ud的波形α =60o 时Uvt的波形α =90o 时Ud的波形α =90o 时Uvt的波形α =120o 时Ud的波形α =120o 时Uvt的波形α =150o 时Ud的波形α =150o 时Uvt的波形α =90o 时Ud的波形实验总结：第一次去实验的时候，并没有完成第一个实验，只是熟悉了实验仪器，加上没有对实验内容进行预习，所以没有完成实验内容。