电力电子变流技术 课程设计论文
11届 电气工程及其自动化s 专业 971 班级
题 号单相桥式全控整流电路电阻性负载 姓 名 刘卫 学 号 110697116 指导教师 孙标
二О一二 年 六 月
一．电路图设计
1.主电路图及其工作波形
单相全控桥式整流电路电阻性负载及其波形如上，右图。
工作原理：
单相桥式全控整流电路如图所示。晶闸管V1和V4组成一对桥臂，V2和V3组成另一对桥臂。当变压器二次电压U2为正半周时（a端为正，b端为负），相当于控制角a的瞬间给V1和V4以触发脉冲，V1和V4即导通，这时电流从先经过VT1
Rd VT4流回到电源。这期间VT2和VT3均承受反压而截止。当电源电压过零时，
电流也降到零，VT1和VT4即关断。
在电源电压的负半周期，仍在控制角为a处触发晶闸管VT2和VT3，则VT2和VT3导通。电流从电源b端经VT3 Rd VT2流回电源a端。到一周期结束时电压过零，电流亦降至零，VT2和VT3关断。在电源电压的负半周期，VT1和VT4均承受反向电压而截止。上述两组触发脉冲在相位上相差180°。以后又是VT1和VT4导通，如此循环工作下去。
2. 单结晶体管自振荡电路分析
利用单结晶体管的负阻特性可构成自激振荡电路，产生控制脉冲，用以触发晶闸管。①电源未接通，uc=0。 ②电源接通，C充电，uc升高。
③ 当uC=UP 时，单结管导通，C经e,b1向R1放电，输出一个脉冲电压。 ④当uC=UV时,单结管截止，R1上的脉冲电压接束。
⑤C从UV值又开始充电，充电到UP时，又输出一个脉冲电压.
二．数值计算
( 1 ) 输出电压平均值
Ud?Ud和输出电流平均值
Id
1?22U21?co?s1?co?s??2Usin?td?t??0.9U22π??π22
Id?UdR
（2）晶闸管的移相范围
当Ud=150V时，不计控制角余量，即按?=0o计算
温度补偿 由Ud=0.9U2得 RuC
uP Ud150R2 uU2?e ??166.67VV 0.90.9 取U2?180V （3）E
cos?1?0.852， 此时，把（3）式及Ud?150V代入（1）式可得，即?1?31.57?，
C ωt 然后取?1?32?。 R1 又把（3）式及U2?100V代入（1）式可得，?2?76.43?然后可取?2?76?。 所以控制角的移相范围是（32?~76?）。 （3）输出电流有效值I和变压器二次电流有效值I2 ub1 ub1 ωt
I?I2 I2?U2R1???sin2??2?? 可求得，当??32?时，I2有最大值，且为I2?9.5A （4）晶闸管的电流平均值 Id?
晶闸管所承受的最大正向电压
2U2和最大反向电压为2U2 2IdT和有效值IT为：
Ud11?7.5A IdT?Id?3.75A IT?I2?6.71A R22，
故晶闸管的额定电压UT为
UT?(2~3)2U2?(2~3)2?180V?760V 又因为要考虑晶闸管的额定电流为:
(2~3)IT?15A
由（4）（5）知
晶闸管的额定电压为UT和额定电流IT为：
UT?760V IT?15A 变压器的参数：
变压器的容量为：S?U2I2?180?10VA?1800VA 变压器的变比为：n?U1380??2 U2180 变压器的2次侧电压有效值为：U2?180V
（5）电路取单结晶体管 BT33F，参数表如下：
分压比η：0.65--0.9，基极间电阻：5--12K，谷点电压：≤3.5V，饱和电压降：≤5V，峰 点电流：≤2mA ，谷点电流：≥1.5mA，耗散功率：400mW。
