《电力电子技术》课程设计之
单相全波整流电路的设计
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系（院）
指导教师
2012/8/21
目录
第一章设计任务书
1.1 设计目的 (2)
1.2 设计要求 (2)
1.3 设计内容 (2)
1.4设计题目 (2)
第二章设计内容
2.1 方案的论证与选择 (3)
2.1.1主电路的方案论证 (3)
2.2 主电路的设计 (5)
2.2.1 带阻感负载的单相桥式全控整流电路 (5)
2.2.2 原理图分析 (6)
2.3 电路方案说明 (7)
第三章触发电路
3.1 同步触发电路 (7)
3. 2 晶闸管的触发条件 (7)
3.3 晶闸管的分类 (13)
3.4 同步环节 (13)
3.5 脉冲形成环节 (14)
3.6双窄脉冲形成环节 (14)
3.7 同步变压器 (15)
第四章保护电路的设计
4.1 过电流保护 (16)
4.2 过电压保护 (17)
第五章元器件的选用 (20)
第六章参数的计算 (26)
第七章心得体会 (27)
第八章参考文献 (28)
第一章设计任务书
1.1 设计目的：
《电力电子技术》课程设计是配合交流电路理论教学，为自动化和电气工程及自动化专业开设的专业基础技术技能设计，是自动化和电气工程及自动化专业学生在整个学习过程中一项综合性实践环节，是走向工作岗位、从事专业技术之前的一项综合性技能训练，对学生的职业能力培养和实践技能训练具有相当重要的意义。主要目的在于： 1：进一步掌握晶闸管相控整流电路的组成、结构、工作原理；
2：重点理解移相电路的功能、结构、工作原理；
3：理解同步变压器的功能。
1.2 设计要求：
1：根据课题正确选择电路形式；
2：绘制完整电气原理图（包括主要电气控制部分）；
3：详细介绍整体电路和各功能部件工作原理并计算各元、器件值；
4：编制使用说明书，介绍适用范围和使用注意事项；
说明：负载形式及参数可自行选择
1.3设计内容：
单相全波整流电路的设计。
1：主电路方案论证
2：电路方框图
3：整流电路方框图
4：电路方案说明
单相整流电路可分为单相半波、单相全波和单相桥式可控整流电路，它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。
单相桥式全控整流电路应用广泛，只用四只晶闸管，一个电阻，一个电感，投资比较少，在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，整流电压波形脉动次数多于半波整流电路。变压器而次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器绕组的利用率高。
单相桥式全控桥整流电路与半波整流电路相比较：
（1）ａ的移相范围相等，均为0～180。
（2）输出电压平均值Ud是半波整流电路的2倍。
（3）相同的负载功率下，流过晶闸管的平均电流减小一半。
（4）功率因数提高了1.414倍。
单相桥式全控整流电路与单相全波整流电路相比较：
1.4设计题目：
单相全波整流电路
1.41单相单相全波整流电路的设计 1.42、设计参数：
（1）单相桥式全控整流电路接电阻性负载； （2）要求输出电压在0~100V 连续可调； （3）输出电流在20A 以上； （4）采用220V 变压器降压供电； 1.43、设计要求：
（1）根据课题正确选择电路形式；
（2）绘制完整电气原理图（包括主要电气控制部分）；
（3）详细介绍整体电路和各功能部件工作原理并计算各元、器件值； （4）编制使用说明书，介绍适用范围和使用注意事项；
说明：负载形式及参数可自行选择（例如：输入的为市电，即相电压为220V ，输出电
压在0—200V 可调，负载R L =5Ω）
第二章 设计内容
2、1方案的论证与选择
2.1.1主电路的方案论证：
我们知道，单相整流器的电路形式是各种各样的，整流的结构也是比较多的。因此在做设计之前我们主要考虑了以下几种方案： 方案一：单相桥式半控整流电路 电路简图如下：
对每个导电回路进行控制，相对于全控桥而言少了一个控制器件，用二极管代替，有利于降低损耗！如果不加续流二极管，当α突然增大至180°或出发脉冲丢失时，由于电感储能不经变压器二次绕组释放，只是消耗在负载电阻上，会发生一个晶闸管导通而两个二极管轮流导通的情况，这使成为正弦半波，即半周期为正弦，另外半周期为零，其平均值保持稳定，相当于单相半波不可控整流电路时的波形，即为失控。所以
d U
必须加续流二极管，以免发生失控现象。
方案二：单相桥式全控整流电路
电路简图如下：
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。
方案三：单相半波可控整流电路：
电路简图如下：
此电路只需要一个可控器件，电路比较简单，VT的a 移相范围为180 。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。为使变压器铁心不饱和，需增大铁心截面积，增大了设备的容量。实际上很少应用此种电路。方案四：单相全波可控整流电路：
电路简图如下：
此电路变压器是带中心抽头的，结构比较复杂，只要用2个可控器件，单相全波只
