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郑州航空工业管理学院
《电子电力变流技术》
课程设计
09级电气工程及其自动化专业0906073班级
题目单相桥式全控整流电路电阻性负载
姓名学号
指导教师职称
二О一二年六月六日
一.设计题目:单相桥式全控整流电路电阻性负载
二.设计条件:
(1)电网:380V,50Hz;
(2)晶闸管单相桥式全控整流电路;
(3)负载电压在100V~150V之间连续可调;
(4)负载电阻20Ω;
三.设计任务:
(1)电源变压器设计,计算变压器容量、变比、2次侧电压有效值,2次侧
电压有效值在满足负载最大电压要求下,适当留出裕量,然而裕量不应过大,具体
大小由设计人员灵活掌握;
(2)计算控制角移相范围;
(3)计算晶闸管额定电流;
(4)计算晶闸管额定电压;
(5)设计基于单节晶体管的简易触发电路,要求给出同步变压器参数、稳
压二极管参数、单节晶体管参数;估算Re、C的取值范围;
电路图设计,给出主电路、触发电路相结合的完整电路图
四.设计要求:
(1)应当给出具体的计算过程和分析过程;
(2)涉及电流、电压计算时,必须用波形图配合说明计算过程;
(3)选型参数(额定电压、额定电流、容量等)应当取整。
五.数值计算:
1.输出电压平均值
和输出电流平均值
(1)
(2)
2.晶闸管的移相范围
当
=150V时,不计控制角余量,即按
=0o计算
由
=0.9
得
取
(3)
此时,把(3)式及
代入(1)式可得,
,即
,然后取
。
又把(3)式及
代入(1)式可得,
,即
,然后可取
。
所以控制角的移相范围是(
)。
3.晶闸管的电流平均值
和有效值
为:
4.输出电流有效值I和变压器二次电流有效值
可求得,当
时,
有最大值,且为
5.晶闸管所承受的最大正向电压
和最大反向电压为
,
故晶闸管的额定电压
为
又因为要考虑晶闸管的额定电流为
6.变压器的参数:
不计变压器损耗的情况下,
变压器的容量为:
,所以变压器容量取
变压器的变比为:
变压器的2次侧电压有效值为:
7.单结晶体管触发电路各参数选择:
(1)单结晶体管的选择
单结晶体管选取BT32E,此型号具体参数:分压比
,峰点电流Ip=2uA,调制电流8~35mA,总耗散功率Pt=250mW,谷点电流
Iv=1.5mA.谷点电压Uv=3.5V。
(2)选取同步变压器,由于梯形波两腰产生的脉冲幅值因太小会有一个区间
不能使晶闸管触发导通,这样使移相范围变窄。所以在稳压管等原件电压、
电流允许的条件下,应使同步电压的幅值尽量高一些,让梯形波两腰更陡,一增大
移相范围。由于一般同步电压应选在50V以上,稳压管的稳压值选在20V左右。
在此同步电压选60V,那么变压器变比k=380/60=6。
(3)综合考虑稳压管稳压值选20V。
(4)其他参数的确定
若R取10K
,R2为温度补偿电阻,因为单结晶体管的UD具有负的温度系数,当温度升高时,
UD反而减小,UD减小,峰点电压Up也减小(
),这样会使震荡电路的频率和脉冲幅值变得很不稳定。加上R2后,若温度上升,
则具有正温度系数的汲取电阻Rbb也增大,使Ibb减小,R2上的电压也减小,从
而提高了b1,b2间的电压Ubb,使
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