單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)(阻感性負(fù)載)

1、目錄摘要 11 前言 12 系統(tǒng)方案及主電路設(shè)計(jì) 22.1 方案選擇 22.2 系統(tǒng)流程框圖 42.3 主電路的設(shè)計(jì) 42.3.1 整流電路及波形圖 42.3.2 工作原理 52.3.3 整流電路的參數(shù)計(jì)算 62.4 晶閘管元件的選擇 72.5 性能指標(biāo)分析 93 觸發(fā)電路的設(shè)計(jì) 94 保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 104.1 保護(hù)電路的論證與選擇 114.2 過流保護(hù) 114.3 過壓保護(hù) 錯(cuò)誤！未定義書簽。心得體會(huì) 16參考文獻(xiàn) 17致謝 18單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)摘要：整流電路技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用極廣。 如調(diào)壓調(diào)速直流電源、電解及電鍍 的直流電源等。整流電路就

2、是把交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的電路。大多數(shù)整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成。它在直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速、發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)、電解、電鍍等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。整流電路按組成的器件不同，可分為不可控、半控與全控三種，利用晶閘管半導(dǎo)體器件構(gòu)成的主要有 半控和全控整流電路；按電路接線方式可分為橋式和零式整流電路； 按交流輸入 相數(shù)又可分為單相、多相（主要是三相）整流電路。正是因?yàn)檎麟娐酚兄绱?廣泛的應(yīng)用，因此整流電路的研究無論在是從經(jīng)濟(jì)角度，還是從科學(xué)研究角度上 來講都是很有價(jià)值的。關(guān)鍵詞：整流電路 變壓 全控 晶閘管1前言在電力電子技術(shù)中，可控整流電路是非常重要的內(nèi)容， 整流電路是將交流電 變?yōu)橹?/p>

3、流電的電路，其應(yīng)用非常廣泛。工業(yè)中大量應(yīng)用的各種直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 均采用電力電子裝置；電氣化鐵道（電氣機(jī)車、磁懸浮列車等）、電動(dòng)汽車、飛 機(jī)、船舶、電梯等交通運(yùn)輸工具中也廣泛采用整流電力電子技術(shù)；各種電子裝置如通信設(shè)備中的程控交換機(jī)所用的直流電源、 大型計(jì)算機(jī)所需的工作電源、微型 計(jì)算機(jī)內(nèi)部的電源都可以利用整流電路構(gòu)成的直流電源供電，可以說有電源的地方就有電力電子技術(shù)的設(shè)備。整流電路通常由主電路、濾波器和變壓器組成。20世紀(jì)70年代以后，主電路多用硅整流二極管和晶閘管組成。濾波器接在主電路與負(fù)載之間， 用于濾除脈動(dòng)直流電壓中的交流成分。變壓器設(shè)置與否視具體情況而定。 變壓器的作用是實(shí)現(xiàn)交流輸入

4、電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網(wǎng) 與整流電路之間的電隔離（可減小電網(wǎng)與電路間的電干擾和故障影響）。整流電路的種類有很多，有半波整流電路、單相橋式半控整流電路、單相橋 式全控整流電路、三相橋式半控整流電路、三相橋式全控整流電路等。2系統(tǒng)方案及主電路設(shè)計(jì)2.1方案選擇我們知道，單相整流電路形式是各種各樣的，可分為單相橋式相控整流電路 和單相橋式半控整流電路，整流的結(jié)構(gòu)也是比較多的。因此在做設(shè)計(jì)之前我們主 要考慮了以下幾種方案：方案一：?jiǎn)蜗鄻蚴桨肟卣麟娐冯娐泛?jiǎn)圖如下：圖1單相橋式半控整流電路對(duì)每個(gè)導(dǎo)電回路進(jìn)行控制，相對(duì)于全控橋而言少了一個(gè)控制器件，用二極管 代替，有利于降低損耗！如果不加續(xù)流

5、二極管，當(dāng) a突然增大至180°或出發(fā)脈 沖丟失時(shí)，由于電感儲(chǔ)能不經(jīng)變壓器二次繞組釋放， 只是消耗在負(fù)載電阻上，會(huì) 發(fā)生一個(gè)晶閘管導(dǎo)通而兩個(gè)二極管輪流導(dǎo)通的情況，這使 Ud成為正弦半波，即半周期Ud為正弦，另外半周期為Ud為零，其平均值保持穩(wěn)定，相當(dāng)于單相半波 不可控整流電路時(shí)的波形，即為失控。所以必須加續(xù)流二極管，以免發(fā)生失控現(xiàn) 象。方案二：?jiǎn)蜗鄻蚴饺卣麟娐?電路簡(jiǎn)圖如下:圖2單相橋式全控整流電路此電路對(duì)每個(gè)導(dǎo)電回路進(jìn)行控制，無須用續(xù)流二極管，也不會(huì)失控現(xiàn)象，負(fù) 載形式多樣，整流效果好，波形平穩(wěn)，應(yīng)用廣泛。變壓器二次繞組中，正負(fù)兩個(gè) 半周電流方向相反且波形對(duì)稱，平均值為零，即直

6、流分量為零，不存在變壓器直 流磁化問題，變壓器的利用率也高。方案三：?jiǎn)蜗喟氩煽卣麟娐罚弘娐泛?jiǎn)圖如下：圖3單相半波可控整流電路此電路只需要一個(gè)可控器件，電路比較簡(jiǎn)單， VT的a移相范圍為180 0。 但輸出脈動(dòng)大，變壓器二次側(cè)電流中含直流分量， 造成變壓器鐵芯直流磁化。為 使變壓器鐵心不飽和，需增大鐵心截面積，增大了設(shè)備的容量。實(shí)際上很少應(yīng)用 此種電路。方案四：?jiǎn)蜗嗳煽卣麟娐?電路簡(jiǎn)圖如下：圖4單相全波可控整流電路此電路變壓器是帶中心抽頭的，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，只要用2個(gè)可控器件，單相 全波只用2個(gè)晶閘管，比單相全控橋少2個(gè)，因此少了一個(gè)管壓降，相應(yīng)地，門 極驅(qū)動(dòng)電路也少2個(gè)，但是晶閘管承受

7、的最大電壓是單相全控橋的 2倍。不存在 直流磁化的問題，適用于輸出低壓的場(chǎng)合作電流脈沖大（電阻性負(fù)載時(shí)），且整 流變壓器二次繞組中存在直流分量，使鐵心磁化，變壓器不能充分利用。而單相全控式整流電路具有輸出電流脈動(dòng)小， 功率因數(shù)高，變壓器二次電流為兩個(gè)等大反向的半波，沒有直流磁化問題，變壓器利用率高的優(yōu)點(diǎn)。相同的負(fù)載下 流過晶閘管的平單相全控式整流電路其輸出平均電壓是半波整流電路 2倍，在均 電流減小一半；且功率因數(shù)提高了一半。綜上所述，針對(duì)他們的優(yōu)缺點(diǎn)，我們采用方案二，即單相橋式全控整流電路。2.2系統(tǒng)流程框圖根據(jù)方案選擇與設(shè)計(jì)任務(wù)要求，畫出系統(tǒng)電路的流程框圖如圖5所示。整流 電路主要由驅(qū)動(dòng)電

8、路、保護(hù)電路和整流主電路組成。 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，在此設(shè)計(jì)中 采用單相橋式全控整流電路帶阻感性負(fù)載。0過電壓保護(hù)4單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)#單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)圖5系統(tǒng)流程框圖2.3主電路的設(shè)計(jì)2.3.1整流電路及波形圖a.#單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)#單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)圖6單相橋式全控整流電路圖（阻感負(fù)載）#單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)5單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)U圖7單相全控橋式整流電路阻感負(fù)載時(shí)的波形2.3.2工作原理：在電源電壓U2正半周期間，VT1、VT2承受正向電壓，若在 7二：時(shí)觸發(fā)， VT1 VT2導(dǎo)通，電流經(jīng)VT1、負(fù)載、VT2和

9、T二次側(cè)形成回路，但由于大電感的 存在，U2過零變負(fù)時(shí)，電感上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)使 VT1 VT2繼續(xù)導(dǎo)通，直到VT3 VT4被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，VT1、VT2承受反相電壓而截止。輸出電壓的波形出現(xiàn)了負(fù)值 部分。在電源電壓u2負(fù)半周期間，晶閘管VT3 VT4承受正向電壓，在t :時(shí) 觸發(fā)，VT3 VT4導(dǎo)通，VT1、VT2受反相電壓截止，負(fù)載電流從 VT1、VT2中換流 至VT3 VT4中在7 =2二時(shí)，電壓u2過零，VT3 VT4因電感中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一 直導(dǎo)通，直到下個(gè)周期 VT1、VT2導(dǎo)通時(shí)，VT3 VT4因加反向電壓才截止。值得注意的是，只有當(dāng)豈二2時(shí)，負(fù)載電流id才連續(xù)，當(dāng)二2時(shí)，負(fù)載 電流不連

10、續(xù)，而且輸出電壓的平均值均接近零，因此這種電路控制角的移相范圍 是0 -2。233整流電路的參數(shù)計(jì)算1）整流輸出電壓的平均值可按下式計(jì)算（公式1）122Ud = 2U2sin tdft = U2 cos： =0.9U2COS： ji a當(dāng)a =0寸，Ud取得最大值，即Ud= 0.9 U2。從U2=100可以而得出U d =90V,a =90時(shí)，Ud=0。a角的移相范圍為90°。2）整流輸出電壓的有效值為（公式2）（公式3）（公式4）12 U2U2sin t d t =U2 =100V3）整流電流的平均值和有效值分別為UdU2I d - =0.9 cos二RdRdI壬土RdRd4）在一

11、個(gè)周期內(nèi)每組晶閘管各導(dǎo)通180°,兩組輪流導(dǎo)通，變壓器二次電流 是正、負(fù)對(duì)稱的方波，電流的平均值Id和有效值I相等，其波形系數(shù)為1。1 dVT2 二dIdTd流過每個(gè)晶閘管的電流平均值和有效值分別為:（公式5）（公式6）5）晶閘管在導(dǎo)通時(shí)管壓降ut =0,故其波形為與橫軸重合的直線段；VT1和VT2加正向電壓但觸發(fā)脈沖沒到時(shí)， VT3、VT4已導(dǎo)通，把整個(gè)電壓u2加到VT1或 VT2上，則每個(gè)元件承受的最大可能的正向電壓等于 2U2 ;VT1和VT2反向截 止時(shí)漏電流為零，只要另一組晶閘管導(dǎo)通，也就把整 個(gè)電壓u2加到VT1或VT2 上，故兩個(gè)晶閘管承受的最大反向電壓也為 -2U2。

12、2.4晶閘管元件的選擇由于單相橋式全控整流帶電感性負(fù)載主電路主要元件是晶閘管，所以選取元件時(shí)主要考慮晶閘管的參數(shù)及其選取原則。1）.晶閘管的主要參數(shù)如下： 額定電壓UTn通常取Udrm和URRM中較小的，再取靠近標(biāo)準(zhǔn)的電壓等級(jí)作為晶閘管型的額 定電壓。在選用管子時(shí)，額定電壓應(yīng)為正常工作峰值電壓的23倍，以保證電路的工作安全。晶閘管的額定電壓 UTn - "minUDRM ,Urrm fUTn（2 3） Utm（公式 7）Utm :工作電路中加在管子上的最大瞬時(shí)電壓 額定電流It（av）It（av）又稱為額定通態(tài)平均電流。其定義是在室溫 40°和規(guī)定的冷卻條件下， 元件在電阻

13、性負(fù)載流過正弦半波、導(dǎo)通角不小于 170°的電路中，結(jié)溫不超過額 定結(jié)溫時(shí)，所允許的最大通態(tài)平均電流值。將此電流按晶閘管標(biāo)準(zhǔn)電流取相近的 電流等級(jí)即為晶閘管的額定電流。要注意的是若晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間遠(yuǎn)小于正弦波的半個(gè)周期，即使正向電流值 沒超過額定值，但峰值電流將非常大，可能會(huì)超過管子所能提供的極限，使管子 由于過熱而損壞。在實(shí)際使用時(shí)不論流過管子的電流波形如何、導(dǎo)通角多大，只要其最大電流 有效值ItM <1 Tn,散熱冷卻符合規(guī)定，則晶閘管的發(fā)熱、溫升就能限制在允許的范 圍。iTn :額定電流有效值，根據(jù)管子的lT（AV）換算出，lT（AV）、iTM iTn三者之間的關(guān)系：-2

14、|iTn 二 1/2二（lmsin，t）2d（，t） m（公式 8）¥0n兀|It（av）=1/2兀（imsintd®t）=g（公式 9）波形系數(shù)：有直流分量的電流波形，其有效值It與平均值lTd之比稱為該波形 的波形系數(shù)，用Kf表示。Kf 土（公式 10）1 Td額定狀態(tài)下，晶閘管的電流波形系數(shù)7.2U2sin td t 壬蚊jiU 2 cos ： =0.9U 2 cos二（公式12）（公式11）晶閘管承受最大電壓為Utm二-2U 2 100V =141/考慮到2倍裕量，取 300V。晶閘管的選擇原則：I、所選晶閘管電流有效值lTn大于元件 在電路中可能流過的最大電流有效

15、 值。n選擇時(shí)考慮（1.52）倍的安全余量。即lTn = 0.707It（av）=（1.52）Itm（公式13）因?yàn)閘T =丨八2,則晶閘管的額定電流為l T AV =10A（輸出電流的有效值為最 小值，所以該額定電流也為最小值）考慮到2倍裕量，取20A.即晶閘管的額定電 流至少應(yīng)大于20A.在本次設(shè)計(jì)中我選用4個(gè)KP20-4的晶閘管.川、若散熱條件不符合規(guī)定要求時(shí)，則元件的額定電流應(yīng)降低使用。 通態(tài)平均管壓降Ut（av）。指在規(guī)定的工作溫度條件下，使晶閘管導(dǎo)通的正弦波半個(gè)周期內(nèi)陽極與陰極電壓的平均值，一般在 0.41.2V。 維持電流Ih o指在常溫門極開路時(shí)，晶閘管從較大的通態(tài)電流降到剛好

16、能保持通態(tài)所需要的最小通態(tài)電流。一般IH值從幾十到幾百毫安，由晶閘管 電流容量大小而定。 門極觸發(fā)電流Ig。在常溫下，陽極電壓為6V時(shí)，使晶閘管能完全導(dǎo)通所需 的門極電流，一般為毫安級(jí)。 斷態(tài)電壓臨界上升率du/dt。在額定結(jié)溫和門極開路的情況下，不會(huì)導(dǎo)致晶 閘管從斷態(tài)到通態(tài)轉(zhuǎn)換的最大正向電壓上升率。一般為每微秒幾十伏。 通態(tài)電流臨界上升率di/dt。在規(guī)定條件下，晶閘管能承受的最大通態(tài)電流上 升率。若晶閘管導(dǎo)通時(shí)電流上升太快，則會(huì)在晶閘管剛開通時(shí)，有很大的電 流集中在門極附近的小區(qū)域內(nèi)，從而造成局部過熱而損壞晶閘管。2.5性能指標(biāo)分析整流電路的性能常用兩個(gè)技術(shù)指標(biāo)來衡量： 一個(gè)是反映轉(zhuǎn)換關(guān)系

17、的用整流輸 出電壓的平均值表示；另一個(gè)是反映輸出直流電壓平滑程度的，稱為紋波系數(shù)。1）整流輸出電壓平均值（公式14）（公式15）1 2.2V2U 2 sintdgtpU 2 cosa = 0.9U 2 cosa2）紋波系數(shù)紋波系數(shù)Kr用來表示直流輸出電壓中相對(duì)紋波電壓的大小，即K ULr U22 -Ud2Kr" Ud3觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)晶閘管觸發(fā)主要有移相觸發(fā)、過零觸發(fā)和脈沖列調(diào)制觸發(fā)等。觸發(fā)電路對(duì)其 產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖要求： 觸發(fā)信號(hào)可為直流、交流或脈沖電壓。 觸發(fā)信號(hào)應(yīng)有足夠的功率（觸發(fā)電壓和觸發(fā)電流）。由閘管的門極伏安特性曲線可知，同一型號(hào)的晶閘管的門極伏安特性的分散性很大，所以規(guī)定晶

18、閘管元件的門極阻值在某高阻和低阻之間，才可能算是合格的產(chǎn)品。晶閘管器件出廠時(shí)，所標(biāo)注的門極觸發(fā)電流Igt、門極觸發(fā)電壓U是指該型號(hào)的所有合格器件都能被觸發(fā)導(dǎo)通的最小門極電流、電壓值，所以在接近坐標(biāo)原點(diǎn)處以觸發(fā)脈沖應(yīng)一定的寬度且脈沖前沿應(yīng)盡可能陡。由于晶閘管的觸發(fā)是有一個(gè)過程的，也就是晶閘管的導(dǎo)通需要一定的時(shí)間。 只有當(dāng)晶閘管的陽極電流 即主回路電流上升到晶閘管的掣住電流以上時(shí)，晶閘管才能導(dǎo)通，所以觸發(fā)信號(hào)應(yīng)有足夠的寬度才能保證被觸發(fā)的晶閘管可靠的導(dǎo)通，對(duì)于電感性負(fù)載，脈沖的寬度要寬些，一般為0.5-1MS,相當(dāng)于50HZ 18度電度角。為了可靠地、快速 地觸發(fā)大功率晶閘管，常常在 觸發(fā)脈沖的前

19、沿疊加上一個(gè)觸發(fā)脈沖。 觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定的寬度，脈沖的前沿盡可能陡，以使元件在觸發(fā)導(dǎo)通 后，陽極電流能迅速上升超過掣住電流而維持導(dǎo)通。觸發(fā)脈沖的寬度要能維持到晶閘管徹底導(dǎo)通后才能撤掉， 晶閘管對(duì)觸發(fā)脈沖 的幅值要求是：在門極上施加的觸發(fā)電壓或觸發(fā)電流應(yīng)大于產(chǎn)品提出的數(shù)據(jù)， 但 也不能太大，以防止損壞其控制極，在有晶閘管串并聯(lián)的場(chǎng)合，觸發(fā)脈沖的前沿 越陡越有利于晶閘管的同時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通。 觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽極電壓同步，脈沖移相范圍必須滿足電路要 求。例如單相全控橋式整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)，要求觸發(fā)脈沖的移項(xiàng)范圍是0度-180度，帶大電感負(fù)載時(shí)，要求移項(xiàng)范圍是0度-90度；三相半波可控整流電 路

20、電阻性負(fù)載時(shí)，要求移項(xiàng)范圍是 0度-90度。 觸發(fā)脈沖與主電路電源必須同步。為了使晶閘管在每一個(gè)周期都以相同的控制角 -被觸發(fā)導(dǎo)通，觸發(fā)脈沖必須 與電源同步，兩者的頻率應(yīng)該相同，而且要有固定的相位關(guān)系，以使每一周期都 能在同樣的相位上觸發(fā)。觸發(fā)電路同時(shí)受控于電壓 Uc與同步電壓Us控制。4保護(hù)電路的設(shè)計(jì)4.1保護(hù)電路的論證與選擇電力電子系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)可能會(huì)發(fā)生過流、過壓，造成開關(guān)器件的永久性損壞。過流、過壓保護(hù)包括器件保護(hù)和系統(tǒng)保護(hù)兩個(gè)方面。 檢測(cè)開關(guān)器件的電流、 電壓，保護(hù)主電路中的開關(guān)器件，防止過流、過壓損壞開關(guān)器件。檢測(cè)系統(tǒng)電源 輸入、輸出及負(fù)載的電流、電壓，實(shí)時(shí)保護(hù)系統(tǒng)，防止系統(tǒng)崩潰

21、而造成事故。例 如，R-C阻容吸收回路、限流電感、快速熔斷器、壓敏電阻或硒堆等。再一種則 是采用電子保護(hù)電路，檢測(cè)設(shè)備的輸出電壓或輸入電流，當(dāng)輸出電壓或輸入電流 超過允許值時(shí)，借助整流觸發(fā)控制系統(tǒng)使整流橋短時(shí)內(nèi)工作于有源逆變工作狀 態(tài)，從而抑制過電壓或過電流的數(shù)值。4.2過流保護(hù)當(dāng)電力電子變流裝置內(nèi)部某些器件被擊穿或短路； 驅(qū)動(dòng)、觸發(fā)電路或控制電 路發(fā)生故障；外部出現(xiàn)負(fù)載過載；直流側(cè)短路；可逆?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生逆變失??；以 及交流電源電壓過高或過低；均能引起裝置或其他元件的電流超過正常工作電 流，即出現(xiàn)過電流。因此，必須對(duì)電力電子裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪^電流保護(hù)。采用快 速熔斷器作過電流保護(hù)，其接線圖（見圖

22、 8）。熔斷器是最簡(jiǎn)單的過電流保護(hù)元 件，但最普通的熔斷器由于熔斷特性不合適， 很可能在晶閘管燒壞后熔斷器還沒 有熔斷，快速熔斷器有較好的快速熔斷特性， 一旦發(fā)生過電流可及時(shí)熔斷起到保 護(hù)作用。最好的辦法是晶閘管元件上直接串快熔， 因流過快熔電流和晶閘管的電 流相同，所以對(duì)元件的保護(hù)作用最好，這里就應(yīng)用這一方法快熔抑制過電流電路 圖如下圖8所示：12單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)A o-Br > 3 5til圖8快速熔短器的接入方法A型熔斷器特點(diǎn)：是熔斷器與每一個(gè)元件串連，能可靠的保護(hù)每一個(gè)元件。B型熔斷器特點(diǎn)：能在交流、直流和元件短路時(shí)起保護(hù)作用，其可靠性稍有降低C型熔斷器特點(diǎn)：直流

23、負(fù)載側(cè)有故障時(shí)動(dòng)作，元件內(nèi)部短路時(shí)不能起保護(hù)作用對(duì)于第二類過流，即整流橋負(fù)載外電路發(fā)生短路而引起的過電流，貝U應(yīng)當(dāng)采用電子電路進(jìn)行保護(hù)。常見的電子保護(hù)原理圖如圖9所示:圖9過流保護(hù)原理圖13單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)#單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)在此我們采用容阻吸收回路，即采用快速熔斷器的方法來進(jìn)行過電流保護(hù)。#單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)采用快速熔斷器是電力電子裝置中最有效、應(yīng)用最廣的一種過電流保護(hù)措 施。在選擇快熔時(shí)應(yīng)考慮：（1）電壓等級(jí)應(yīng)根據(jù)熔斷后快熔實(shí)際承受的電壓來確定。（2）電流容量應(yīng)按其在主電路中的接入方式和主電路聯(lián)結(jié)形式確定?？烊?一般與電力半導(dǎo)體器件串聯(lián)連接，在小

24、容量裝置中也可串接于閥側(cè)交流母線或直 流母線中。（3）快熔的12t值應(yīng)小于被保護(hù)器件的允許I 2t值、（4）為保證熔體在正常過載情況下不熔化，應(yīng)考慮其時(shí)間電流特性。因?yàn)?晶閘管的額定電流為10A,快速熔斷器的熔斷電流大于1.5倍的晶閘管額定電流, 所以快速熔斷器的熔斷電流為15A。圖10過流保護(hù)4.3過壓保護(hù)設(shè)備在運(yùn)行過程中，會(huì)受到由交流供電電網(wǎng)進(jìn)入的操作過電壓和雷擊過電壓 的侵襲。同時(shí)，設(shè)備自身運(yùn)行中以及非正常運(yùn)行中也有過電壓出現(xiàn)。過電壓保護(hù)的第一種方法是并接 R-C阻容吸收回路，以及用壓敏電阻或硒堆 等非線性元件加以抑制。見圖11和圖12。14單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)圖11阻容三角

25、抑制過電壓h h圖12壓敏電阻過壓過電壓保護(hù)的第二種方法是采用電子電路進(jìn)行保護(hù)。常見的電子保護(hù)原圖如圖13所示：15單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)#單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)圖13過電壓保護(hù)電路在此我們采用儲(chǔ)能元件保護(hù)即阻容保護(hù)。單相阻容保護(hù)的計(jì)算公式如下:C _6i。Su（公式16）#單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)#單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)（公式17）.U； Uk% R2.32KSH i。S:變壓器每相平均計(jì)算容量（VA）U2 :變壓器副邊相電壓有效值（V）i °%:變壓器激磁電流百分值Uk %：變壓器的短路電壓百分值當(dāng)變壓器的容量 在(10-1000 ) KVA

26、里面取值時(shí)i0%= (4-10 )在里 面取值，5%=( 5-10 )里面取值。電容C的單位為卩F,電阻的單位為歐姆電容C的交流耐壓1.5UeUe :正常工作時(shí)阻容兩端交流電壓有效值。根據(jù)公式算得電容值為4.8卩F,交流耐壓為165V,電阻值為12.86 Q ,在設(shè)計(jì)中我們?nèi)‰娙轂?卩F,電阻值為13Q。16單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)心得體會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)專業(yè)人才的要求越來越高， 尤其作為電子 工程專業(yè)的人員，不僅要有堅(jiān)實(shí)的理論知識(shí)，更應(yīng)該具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng) 的動(dòng)手能力。在做電力電子課程設(shè)計(jì)的過程中我們更能認(rèn)真和全面的對(duì)所學(xué)知識(shí)有一個(gè) 全面和系統(tǒng)更深刻的了解和掌握。

27、在這個(gè)過程中我們認(rèn)真的查閱了大量的資料和 工具書增長了我的知識(shí)，開闊了我們的視野。通過單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)，使我加深了對(duì)整流電路的理解， 讓我對(duì)電力電子該課程產(chǎn)生了濃厚的興趣。對(duì)于一個(gè)電路的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)該對(duì)它的理論知識(shí)很了解，這樣才能設(shè)計(jì)出性 能好的電路。整流電路中，開關(guān)器件的選擇和觸發(fā)電路的選擇是最關(guān)鍵的， 開關(guān) 器件和觸發(fā)電路選擇的好，對(duì)整流電路的性能指標(biāo)影響很大。在這次課程設(shè)計(jì)過程中，碰到的難題就是對(duì)相關(guān)參數(shù)的計(jì)算，因?yàn)樵趯W(xué)習(xí)中 沒能很好的系統(tǒng)的總結(jié)相關(guān)知識(shí)。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)中貫穿的計(jì)算過程沒能很好的 把握。在今后的學(xué)習(xí)中要認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)， 對(duì)電力電子課程進(jìn)行補(bǔ)充。為以后深入 的學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)做鋪墊。通過這次課程設(shè)計(jì)我對(duì)于文檔的編排格式、 原理圖波有了一定的了解，這對(duì) 于以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及工作需要都有頗大的幫助， 在完成課程設(shè)計(jì)的同時(shí)我也在復(fù) 習(xí)一遍電力電子技術(shù)這門課程，把以前一些沒弄懂的問題基本掌握了。17單相全控橋式晶閘管整流電路的設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)1 何希才，新型開關(guān)電源設(shè)計(jì)與應(yīng)用北京：科學(xué)出版社，2001:168.2 黃家善，王廷才，電力電子