單相雙半波晶閘管整流電路方案

1、單相雙半波晶閘管整流電路設(shè)計（預(yù)習(xí)報告一、設(shè)計條件：1 電源電壓：交流 100V/50HZ2、輸出功率：500W3、移相范圍0o180o4、負(fù)載為阻性負(fù)載二、 單相雙半波晶閘管整流電路方案的選擇：單相橋式全控整流電路此電路對每個導(dǎo)電回路進行控制，無須用續(xù)流二極管，也不會失控現(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)兩個半周電流方向相反且波形對稱，平均值為零，即直流分量為零，不存在變壓器直流磁化問題，變壓器 的利用率也高。并且單相橋式全控整流電路具有輸出電流脈動小，功率因素高的特點。但是，電路中需要四只晶閘管，且觸發(fā)電路要分時觸發(fā)一對晶閘管，電路復(fù)雜，兩兩晶閘管導(dǎo)

2、通的時間差用分立元件電路難以控制。單相全波可控整流電路此電路變壓器是帶中心抽頭的，在正半周，變壓器二次繞組上半部分流過電流。n負(fù)半周，變壓器二次繞組下半部分流過反方向的電流。單相全波可控整流電路的L波形與單相全控橋的一樣，交流輸入端電流波形一樣，變壓器也不存在直流磁化的問題。因此，單相全波與單相全控橋從直流輸入端或者從交流輸入端看均是一致的。適用于輸出低壓的場合作電流脈沖大 電阻性負(fù)載時）。以下分別是兩種方案的電路圖：在比較兩者的電路結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點以后決定選用單相全波可控整流電路作為主電路。器件選用:由已知條件可知假設(shè)R=1.25=10)V“ b立可得Kt,移相范圍=25VI =| =20A輸出

3、電壓有效值 =V =25V所以變壓器變比| =100: 25=4: 1變壓器選用變壓器容量S=500VA 變比 |取4: 1晶閘管選用 <考慮裕量)額定電壓 M =(2-3> I =(70.71-106.07>V額定電流=_|=28.28A流過晶閘管電流有效值I =彳=14.14A晶閘管平均電流(有裕量> =<1.5-2)*冋 =<13.51-18.02 )A故選用額定電壓為100V，通態(tài)平均電流為 20A的晶閘管。四、觸發(fā)電路原理圖：移相環(huán)節(jié)同歩環(huán)節(jié)J7刁鋸齒波電比較器jrL脈沖發(fā)生振蕩器功放環(huán)節(jié)脈沖發(fā)生環(huán)節(jié)電路圖如下所示:tivFU皿1 p U1A 卻血

4、RSAAAr-6imClHH47rtFRB hW- cinau LHUtHVW)2H22Z1AVCC12VUBB/>LM124M VDOJZV控制電路各部分工作原理及波形1）同步電路及移相原理：220V的交流電源經(jīng)過220/9的變壓器后，9V的交流輸入一路經(jīng)過由 LM339構(gòu)成的過 零比較器后輸出與之同步的方波。9V電源極性互換后接到另一個過零比較器，產(chǎn)生一個與前面方波相比移相了 180。的同步方波。方波上下限幅值為正負(fù)直流電源電壓。2）鋸齒波產(chǎn)生電路原理：當(dāng)1）中輸出為負(fù)電平時，三極管截止。由放大器虛地的概念,LM324的負(fù)輸入端接近為零。負(fù)電平通過電阻 R1對電容C1反向充電，使b點

5、電壓從零電位隨時間按斜率線21性上升，一直充到低電平結(jié)束為止。因為積分器輸出電壓,I 。在此處也=-12V ,=5V，匕=10ms。由此式理論計算得到一 =0.024s。經(jīng)過實驗的不斷調(diào)試，最后得出了來的結(jié)果是 =51k -J ,=470F，日 =0.02397s，可知與理論計算的結(jié)果非常接近。當(dāng)1）中輸出為高電平時，驅(qū)動三極管導(dǎo)通，因為三極管導(dǎo)通壓降很小，電容C1通過并聯(lián)在其上的三極管迅速放電，直至下降到0電位為止。然后一直維持為低電平，直到下個負(fù)電平又使其反向充電。于是形成了圖中所示的鋸齒波。3）比較電路 原理：在兩個比較 電源和電位器構(gòu)成5V之間時，可01器的正輸入端接 2） 勺在 0直

6、流電源，形成一 的直趣位。從 晶閘管的角度，實現(xiàn)在移相。J1i I 卜L可連續(xù)可調(diào)的改變比較器負(fù)輸入個兩個比較，產(chǎn)生 而* I2VU1AR1L-VW51kGM324lp>VEE VEE-12V-4HC匚* 112Vvcc R41 50k；,LM339H VEE _VEE -12VVCC 12V三、多諧振VCC R曲” rWv-i>L 50 kLVEE LM339HVEE-12V原理：此電路由555和其周圍的電阻、電容構(gòu)成的多諧振蕩器，產(chǎn)生一些列的高頻脈沖列。接通電源瞬間，電容C 3上沒有電荷，此時THR=引=0V，所以：l =H , T管截止，日 經(jīng)R1、R2對C充電，'，隨著時間的推移，THR=TRI=逐漸升高，當(dāng)該電位達到2 LJ /3時，由H變?yōu)長，T管由截止變?yōu)閷?dǎo)通。此后 C經(jīng)過T管放電，I <為T管導(dǎo)通電阻），THR=TRI=耳逐漸下降，當(dāng)該電位下降到也/3時，耳 有L突變?yōu)镠 , T管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?。此?C又充電，電路重復(fù)上述過程，進入下一個周期，如此周而復(fù)始，電路便處于振蕩狀態(tài)，輸出周期性的矩形脈沖。工作波形如上圖所示。如果忽略T管的導(dǎo)通電阻則可以求得II,LIvnVDD17V5VCCR3TDI3TUB 俑ICOM0 I*1LM555CN5）高頻化原理：將的兩路脈