电力电子技术课程设计(3)

它加在负载电阻Rfz上，在π～2π 时间内，e2为负半周，变压器次级下端为正；上端为负。这时D承受反向电压，不导通，Rfz，上无电压。在π～2π时间内，重复0～π 时间的过程，而在3π～4π时间内，又重复π～2π时间的过程 这样反复下去，交流电的负半周就被"削"掉了，只有正半周通过Rfz，在Rfz上获得了一个单一右向（上正下负）的电压，如图5-2（b）所示，达到了整流的目的，但是，负载电压Usc。以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。

这种除去半周、图下半周的整流方法，叫半波整流。不难看出，半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压Usc =0.45e2，此处注意e2是变压器二次端口的有效值，而不是最大值。如变压器得到e2=

,e2取值为20 ）因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般

2 无线电装置中很少采用整流电路。○

1.2.1 整流电路的分类

可从各中角度对整流电路进行分析，主要分类方法有：按组成的器件可分为不可控、半孔、全控三种；按电路结构可分为桥式电路和零式电路；按交流输入相数可分为单相电路和多项电路；按变压器二次侧电流的方向是单向或双相，有分为单拍电路和双拍电路。

1.2．2 什么是晶闸管

可控硅（又名晶闸管）不同于整流二极管，可控硅的导通是可控的。可控整流电路的作用是把交流电变换为电压值可以调节的直流电。图1-1所示为单相半波可控整流实验电路。可控硅的特点是以弱控强，它只需功率很小的信号（几十到几百mA的电流，2~3V的电压）就可控制大电流、大电压的通断。因而它是一个电力半导体器件，被应用于强电系统。

1.2.3 单相半波可控整流电路设计的意义

带续流二极管的单相半波可控整流电路，电阻负载。对这个课程设计的研究，可以加深我对电力电子技术的理解，学习MATLAB仿真软件及各模块参数的确定，深刻理解整流电路的各项参数工作原理，是十分有意义的。

2 单相半波可控整流电路设计

2．1 设计任务及要求

（1）单相半波可控整流电路，电阻负载

（2）电源电压：由变压器降到U2 =60V，50Hz ，最大Id=30A

（3）要求输出电压平均值在0~20V连续可调

2.2 设计方案

单相半波可控整流电路电路图

uud

图2-1 单相半波可控整流电路（电阻性负载）电路原理图

2.2.1 工作原理

单相半波可控整流电流（电阻性负载）原理图，变压器t器变换电压和隔离的作用，晶闸管作为开关元件，用u1和u2分别表示一次和二次电压瞬时值，有效值分别用U1，U2表示。二次电压u2为50hz正弦波波形如图所示，其有效值为u2，如图2-1。

当晶闸管VT处于断态的时候，电路中没有电流，在负载电阻两端可测得电压为零，u2全部施加于VT两端。当VT承受正向阳极电压时，给VT门极加触发脉冲，那么VT就被开通了。当忽略晶闸管的通态压降时，则直流输出电压瞬时值ud与u2相等。至wt=π时u2降为0，电路中的电流也变为0，VT关断，ud，id均为0。