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单相桥式整流电路 学案

单相桥式整流电路  学案
单相桥式整流电路  学案

《三极管的结构及放大作用》学案

【知识目标】

1. 掌握单相桥式整流电路的组成及结构特点;

2. 理解掌握单相桥式整流电路的工作过程。

3. 能够分析、掌握其负载上的直流电压和直流电流的计算公式。

【能力目标】

1.会熟练使用万用表和示波器测量电路中某点的电压、电流及波形。

2.能分析负载上电压的波形,会根据电压波形判断电路的故障点,逐步提高学生对电路的分析及解决问题的能力。

【德育目标】

在自主探究的学习过程中,增强学生的自信心、与人协作的意识。【新课学习】

【夯实基础】

1.单相桥式整流电路由-------------、--------------------和负

载组成。

2.四个二极管接成桥式,共有4个连接点,其中两个-----------接点,两个异极性接点。

3.同极性接点接---------,异极性接点接----------

【合作探究一】

根据上电路图连接好电路,观察实验现象完成下列问题:

(1)四只二极管分()组轮流导通,每只二极管中电流为负载电流的()。(2)在u2的整个周期内,u0的极性(),为()波形。

(3)导通的两只二极管为()连接,截止的两只二极管为()连接。(4)a、b、c、d四个端子中,()为交流输入端,()为直流输出端。

【合作探究二】你能写出桥式整流电路的参数计算公式吗?(与半波相比较推导出)

1.按下图在MULTISIM10.0软件上连接电路。

【分析探究】

1.UL=--------,U2=-------------------,UL/U2=-------------,s所以,UL=-----------U2

2.负载RL上通过的直流电流可以由欧姆定律算得:

IL=--------------ID

【知识梳理】

通过本节课的学习,你学到了什么?

单相桥式整流电路的组成及结构特点

单相桥式整流电路的工作过程

单相桥式整流电路负载上的直流电压和直流电流的计算公式

【作业布置】

1.利用MULTISIM10.0仿真软件,完成以下问题:单相桥式整流电路中,①若有一个二极管内部短路,整流电路会出现什么现象?②若有一个二极管虚焊(断路),整流电路会出现什么现象?③若有一个二极管方向接反,整流电路会出现

什么现象?哪一种情况在实际电路中不允许出现,因为危险性太大?

2.认真把握好本节所讲内容,下节课我们将在实训台上搭建单相桥式整流电路,同时还让你们用万用表或示波器测量关键点的电压、电流值或波形。

单相桥式整流电路实验

课题单相桥式整流电路执教者教学时间40×2分钟 教学方法启发讲授、项目示范、练习巩固教学用具黑板/粉笔,投影,二极管整流电路示范装置,交流电源调节器,通用双踪示波器,万用表 教学目的通过对单相桥式整流电路原理的理解,能够正确的使用和安装单向桥式整流电路或桥堆(1)根据二极管的单向导电性正确判断桥中二极管的导通、截止状态,并用波形表示;(2)使用示波器分析工作中电路的波形,正确判断桥及桥中二极管的工作情况是否正常;(3)使用万用表对桥的输入、输出电压进行测量、监控,掌握桥的输入、输出关系;(4)根据要求正确地选择二极管或集成的桥堆; (5)正确安装整流桥并接入电路,注意好的职业习惯的培养; 教学重点单向桥式整流电路原理的理解及电路安装 教学难点(1)桥中各桥臂二极管的工作情况分析;(2)整流桥中二极管参数的选择; (3)二极管在整流电路安装时的操作要点。 教学过程 项目内容备注 导入:8min 1、二极管的单向导电性; 2、单向半波、全波整流电路的优劣特点 使用万用表和示波器 对相关内容进行复习。

教学过程( 续) 新 课: 65 min 单相桥式 整流电路 原理 (35min) 1、用不同颜色的发光二极管代替普通的整流二极管组成桥式整流电路,正确接入电 路,演示二极管整流过程。 2、将双踪示波器分别接入相邻、相对两桥臂,观察其变化过程。(1、2共18min) 3、使用万用表对其输入、输出电压进一步跟踪,调节输入电压的大小,测量输出电 压,发现它们之间的数量关系。(14min) 4、师生对上述过程进行分析,探究上述现象形成的原因。(3min) 运用模块式任务导向 教学原理,展开教学, 以突出重点、分化难 点。 器件的选 择与电路 安装 (30min) 1、根据上述原理分析,获得二极管桥式整流电路中二极管上承受最大反压、流过二 极管整流电流值与整流桥交流侧输入电压的关系,从而理解该电路在选择二极管时 所采用的经验式。 2、示范练习并指导学生根据需要选择二极管,并将其正确接入电路。 注意事项 电路安装时,一定要认准交流侧“阴阳-阴阳”串联,直流侧“阴阴-阳阳”并联; 测试桥式整流电路输入、输出电压时要注意万用表使用安全; 测试信号波形时,因测试探头“公共接地”端在测试中的作用,在测试时为了分析方便,当测试扫描一旦确 定,在进行输出、管压降测试时,不要再次调节该参数。 课堂总结及作 业布置(5min) 总结本教学单元的重点,巧妙设置问题考查学生的掌握程度,同时提出思考,为进入滤波电路学习做好铺垫。课堂答疑(2 min)针对本教学单元内的相关问题,课堂上回答学生的疑问,并对比较集中的、非常规性的问题在全班进行解释。教学反思(附后) 2

单相桥式全控整流电路Matlab仿真

单相桥式全控整流电路 M a t l a b仿真 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

目录( ( (3 4 6 8 单相桥式全控整流电路仿真建模分析 一、实验目的 1、不同负载时,单相全控桥整流电路的结构、工作原理、波形分析。 2、在仿真软件Matlab中进行单相可控整流电路的建模与仿真,并分析其波形。 二.实验内容

(一)单相桥式全控整流电路(纯电阻负载) 1.电路的结构与工作原理 电路结构 单相桥式全控整流电路(纯电阻负载)的电路原理图(截图) 工作原理 用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。 (1)在u2正半波的(0~α)区间: 晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲。四个晶闸管都不通。假设四个晶闸管的漏电阻相等,则==1/2 u2。 (2)在u2正半波的ωt=α时刻: 触发晶闸管VT1、VT4使其导通。电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,负载上有电压(u d=u2)和电流输出,两者波形相位相同且=0。此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态,则=1/2 u2。晶闸管VT1、VT4—直导通到ωt=π为止,此时因电源电压过零,晶闸管阳极电流下降为零而关断。 (3)在u2负半波的(π~π+α)区间: 晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。此时,==1/2 u2。 (4)在u2负半波的ωt=π+α时刻: 触发晶闸管VT2、VT3,元件导通,电流沿b→VT3→R→VT2→a→Tr的二次绕组→b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上,负载上有输出电

单相桥式整流电路教学及反思

单相桥式整流电路由于其优点突出、实用性强,在生活及实践中得到了广泛的应用,它也是中职教材《电子技术基础与技能》的重点内容。本人从事电子专业教学十多年,对该内容的教学想谈谈自己的见解。 一、教材的处理和创新:在“理实一体”和“任务驱动”模式的指导下,将本节内容设置成一个任务:桥式整流电路的搭建与测试,需两课时完成。以手机充电器为载体将该任务分解成识一识、连一连、做一做、测一测四个子任务,以“任务驱动、行动导向”来完成本课任务。 二、教学目标: 1.知识目标:掌握单相桥式整流电路的组成、特点和应用;理解单相桥式整流电路的工作原理。 2.能力目标:会识读桥式整流电路原理图;会根据电路图搭建电路;会用合适的仪器进行测试。 3.情感目标:增强学生专业学习的自信心和求知欲,获得成功的喜悦;培养学生团队协作精神以及严谨、细致、规范的职业素养。 三、教学重点、难点:桥式整流电路的连接规则,搭建并测试桥式整流电路;如何理解桥式整流电路的工作原理。 四、教学策略:主要采用任务驱动、直观演示、体验探究、小跨步教学和对比讨论等教学方法。 五、教学过程: 1.创设情境,引出任务。播放一段视频:一位男士正在家里用手机通话,突然手机没电了,他一脸无奈,但很快他拿出手机充电器插上电源又继续开始通话。看完视频,我结合手机充电器实物(投影展示电路板图片),问:这里面的元器件大家认识吗?我请一位学生说出图中各种元器件的名称,并将该电路的组成器件与之前学过的半波整流电路作一个比较,然后得出该电路有别于半波整流电路,顺理成章地导入新课。 2.任务引导,探索新知。为了降低难度,便于任务的实施,我将任务进行了分解。 (1)识一识。首先,用ppt展示桥式整流电路的电路图,要求学生观察并以大组(六人一大组)为单位讨论四个整流二极管是如何与电源变压器和负载相连的。从“个数”和“极性”两个方面做了引导,四个二极管在与变压器的两个抽头和负载两端相连时,每一头上接了几个二极管?与电源变压器每一抽头相连时,二极管的极性有何特点?与电阻相连时又有何特点?学生们通过观察、讨论得出“两两相连、源反阻同”的连接规则。 (2)连一连。按照实验模板上元器件的位置排布,要求学生以大组为单位讨论后得出连接图,每组派一位代表上台通过实物投影展示并讲解给其他同学听,以达到共同学习、共同进步的目的。 (3)做一做。要求学生按照上面的连接图在实验模板上搭建一个桥式整流电路,这次以两人一小组为单位进行实践操作。电路搭建好之后,我让各组交叉评判改正后接上交流电源,教师检查无误后才通电。这样做是为了让学生养成胆大心细、严谨有序的职业素养,体现安全第一的岗位原则。 (4)测一测。先利用仿真软件演示一下电路与仪器仪表的连接以及示波器上显示的输入输出波形,然后让学生按照学案上的测量要求去进行测试并做好记录。测试完毕后,让学生以大组为单位,交流他们的测试结果,并对比半波整流电路的输出波形,讨论桥式整流电路有哪些优点。 通过实验,学生知道了桥式整流属于全波整流,引导学生产生质疑:为什么桥式整流能把交流电转化成全波脉动直流电?我们能不能用所学的知识来解释这种现象?借助于ppt动画演示,由学生在教师的引导下分析归纳桥式整流电路的工作原理。 3.拓展应用,延伸知识。桥式整流电路由于其电源利用率高、输出电压大、波形脉动小等优点,得到了广泛的应用,可让学生结合生活实际,举例介绍桥式整流电路的几个应用。

单相半控桥整流电路实验报告

目录 一、实验基本内容----------------------------------2 1.实验项目名称-----------------------------------2 2.实验已知条件-----------------------------------2 3.实验完成目标-----------------------------------3 二、实验条件描述-----------------------------------3 1.主要设备仪器-----------------------------------3 2.小组人员分工-----------------------------------3 三、实验过程描述-----------------------------------4 1.实现同步---------------------------------------4 2.半控桥纯阻性负载试验---------------------------4 3.半控桥阻-感性负载(串联L=200mH)实验-----------6 四、实验仿真---------------------------------------9 五、实验数据处理及讨论-----------------------------18 六、实验思考---------------------------------------22

一、实验基本内容 1.实验项目名称:单相半控桥整流电路实验 2.实验已知条件:单相半控桥整流电路如图所示,图中晶闸管VT1,二极管VD4组成一对桥臂,VT3,VD2组成另一对桥臂,变压器u2加在桥臂的中间。 (1)阻性负载电源电压u2在(0,α),VD2,VT3承受反向阳极电压处于截止状态,由于VT1未加触发脉冲而使VT1,VD4处于正向阻断状态,此时ud=0 , uVT1=u2, uVD2= -u2, uVT3=0, uVD4=0;wt=α时刻,触发VT1,VT1,VD4立即导通,VD2,VT3承受反向电压关断,此时ud= u2 , uVT1= 0, uVD2= -u2, uVT3=-u2, uVD4=0;u2在负半周(π,π+α)期间,VT3,VD2虽然承受正向阳极电压但由于门极没有触发信号而正向阻断,此时ud=0,uVT1=0,uVD4=u2,uVT3= -u2,uVD2=0; wt=π+α时刻触发VT3,则VT3,VD2,此时ud= u2,uVT1=-u2,uVD4=u2, uVT3=0, uVD2=0。 (2)感性负载负载电感足够大从而使负载电流连续且为一水平线。电源电压u2的正半周,wt=α时刻触发晶闸管VT1,则VT1,VD4立即导通,电流从电源出来经VT1,负载,VD4流回电源,此时ud=u2。当wt=π时,电源电压u2经零变负,由于电感的存在,VT1将继续导通,此时a点电位较b点电位低,二极管自然换相,从VD4换至VD2,这样电流不再经过变压器绕组,而由VT1,VD2续流,忽略器件导通压降,ud=0,整流电路不会输出负电压。电源电压u2的负半周,wt=π+α时刻触发VT3,则VT3,VD2导通,使VT1承受反向电压关断,电源通过VT3和VD2又向负载供电,ud= -u2。U2从负半周过零变正时,电流从VD2换流至VD4,电感通过VT3,VD4续流,ud又为零。以后,VT1再次触发导通,重复上诉过程。 3. 实验完成目标: (1)实现控制触发脉冲与晶闸管同步。

单相桥式晶闸管全控整流电路课程设计

学号:2011551917 湘潭大学 课程设计 题目单相全控桥式晶闸管整流电路设计 学院信息工程学院 专业自动化专业 班级自动化4班 姓名严梦宇 指导教师兰志勇 2014 年 5 月19 日

课程设计任务书 学生姓名:严梦宇专业班级:自动化4班 指导教师:兰志勇工作单位:湘潭大学 题目: 初始条件:单相全控桥式晶闸管整流电路的设计(阻感负载) 1、电源电压:交流100V、50Hz 2、输出功率:500w 3、移相范围0°~90° 摘要 本次课程设计只要是对单相全控桥式晶闸管整流电路的研究。首先对几种典型的整流电路的介绍,从而对比出桥式全控整流的优点,然后对单相全控桥式晶闸管整流电路的整体设计,包括主电路,触发电路,保护电路。主电路中包括电路参数的计算,器件的选型;触发电路中包括器件选择,参数设计;保护电路包括过电压保护,过电流保护,电压上升率抑制,电流上升率抑制。之后就对整体 电路进行Matlab仿真,最后对仿真结果进行分析与总结。 关键词:单相全控桥、晶闸管、整流 单相桥式全控整流电路 电路简图如图: 单相桥式全控整流电路 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。 而单相全控式整流电路具有输出电流脉动小,功率因数高,变压器二次电流为两个等大反向的半波,没有直流磁化问题,变压器利用率高的优点。相同的负载下流过晶闸管的平单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍,在均电流减小一半;且功率因数提高了一半。 系统流程框图 根据方案选择与设计任务要求,画出系统电路的流程框图如图1-5所示。整流电路主要由驱动电路、保护电路和整流主电路组成。根据设计任务,在此设计中采用单相桥式全控整流电路带阻感性负载。 系统流程框图 主电路的设计 主电路原理图如图1-6所示 主电路原理图 输入 过电流保护 整流主电路 过电压保护 驱动触发电路 输出

实验二 单相桥式全控整流电路实验

实验二单相桥式全控整流电路实验 一.实验目的 1.了解单相桥式全控整流电路的工作原理。 2.研究单相桥式全控整流电路在电阻负载及电阻-电感性负载下的工作特性。 3.熟悉NMCL-05锯齿波触发电路的工作。 二.实验线路及原理 三.实验内容 1.单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。 2.单相桥式全控整流电路供电给电阻-电感性负载。 四.实验设备及仪器 1.NMCL-III教学实验台主控制屏 2.NMCL-32主控制屏

3.NMCL-05组件及SMCL-01或NMCL-31 4.MEL-03A组件和NMCL-331多电感组件 5.NMCL-35和NMCL-33组件 6.双踪示波器 7.万用表 五.注意事项 1.本实验中触发可控硅的脉冲来自NMCL-05挂箱。 2.负载电阻调节需注意。若电阻过小,会出现电流过大造成过流保护动作(熔断丝烧断,或仪表告警);若电阻过大,则可能流过可控硅的电流小于其维持电流,造成可控硅时断时续。 3.电感的值可根据需要选择并且必须与电阻串联,需防止过大的电感造成可控硅不能导通。 4.NMCL-05面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-33面板,应注意连线不可接错,否则易造成损坏可控硅。同时,需要注意同步电压的相位,若出现可控硅移相范围太小(正常范围约30°~180°),可尝试改变同步电压极性。 5.示波器的两根地线由于同外壳相连,必须注意需接等电位,否则易造成短路事故。 六.实验方法 1.将NMCL-05面板左上角的同步电压输入接NMCL-32的U、V输出端,“触发电路选择”拨向“锯齿波”。 2.单相桥式全控整流电路供电给电阻负载 接上电阻负载(可采用两只900Ω电阻并联),并调节电阻负载至最大,短接平波电抗器。合上主电路电源,调节U ct ,测量在不同α角(30°、60°、90°) 时整流电路的输出电压U d =f(t),晶闸管的端电压U VT =f(t)的波形,并记录 相应α角时的输出电压U d 和U VT 的波形。 若输出电压的波形不对称,可分别调整锯齿波触发电路中RP1,RP3电位器。3.单相桥式全控整流电路供电给电阻-电感性负载 接上电路负载为阻感型,测量在不同控制电压U ct 时的输出电压U d =f(t),负

单相桥式整流电路设计..

1 单相桥式整流电路设计 单相桥式整流电路可分为单相桥式相控整流电路和单相桥式半控整流电路,它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。下面分析两种单相桥式整流电路在带电感性负载的工作情况。 单相半控整流电路的优点是:线路简单、调整方便。弱点是:输出电压脉动冲大,负载电流脉冲大(电阻性负载时),且整流变压器二次绕组中存在直流分量,使铁心磁化,变压器不能充分利用。而单相全控式整流电路具有输出电流脉动小,功率因数高,变压器二次电流为两个等大反向的半波,没有直流磁化问题,变压器利用率高的优点。 单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍,在相同的负载下流过晶闸管的平均电流减小一半;且功率因数提高了一半。 单相半波相控整流电路因其性能较差,实际中很少采用,在中小功率场合采用更多的是单相全控桥式整流电路。 根据以上的比较分析因此选择的方案为单相全控桥式整流电路(负载为阻感性负载)。 1.1元器件的选择 1.1.1晶闸管的介绍 晶管又称为晶体闸流管,可控硅整流(Silicon Controlled Rectifier--SCR),开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代; 20世纪80年代以来,开始被性能更好的全控型器件取代。能承受的电压和电流容量最高,工作可靠,以被广泛应用于相控整流、逆变、交流调压、直流变换等领域,成为功率低频(200Hz 以下)装置中的主要器件。晶闸管往往专指晶闸管的一种基本类型--普通晶闸管。广义上讲,晶闸管还包括其许多类型的派生器件 1)晶闸管的结构 晶闸管是大功率器件,工作时产生大量的热,因此必须安装散热器。 晶闸管有螺栓型和平板型两种封装 引出阳极A、阴极K和门极(或称栅极)G三个联接端。 对于螺栓型封装,通常螺栓是其阳极,能与散热器紧密联接且安装方便

单相桥式整流电路-教案

单相桥式整流电路》授课教案 授课班级】电气技术应用专业11 春电气班 学生人数】52 人 教材】校本教材《实用电工电子》 教学内容】《单相桥式整流电路》 授课形式】课堂教学 授课时间】 2 个课时 教材分析】 本节课选自校本教材第十章第二节《单相桥式整流电路》,整节教学分两个课时完成,整流电路是二极管最基本的应用电路,也是电子技术中最基本的电路之 一。学好这节课对学习直流稳压电源电路至关重要。学生掌握了本章节的内容能够为下一步学习滤波电路和直流稳压电源奠定基础。在教材中起到承上启下的作用。单相桥式整流电路是整流电路中的一种,由于其优点明显,实用性强,在大、中、小型各种实际电路中都有十分广泛的应用。 二、【学情分析】 存在的问题: 1.学生为初中毕业,年龄在15-17 周岁之间,学习态度不够端正,没有良好的学习习惯,缺乏必要的探索研究问题的能力。 2.学生基础知识薄弱,对电路工作原理难以理解,容易产生厌倦。 解决的方法: 1.从学生熟悉的应用(直流稳压器、手机充电器等)入手,激发学生的学习兴趣。 2.提高课堂吸引力,采用动画演示和动手实验等方法,尽可能的让学生动手、动脑,提升他们理解问题的能力,与他人合作的能力。 三、【教学目标】 1、知识目标:掌握单相桥式整流电路各种元器件的图形与文字符号,并能画出电路

图、波形图,简述其工作原理。培养学生动脑的能力、观察的能力,逐步养成科学的归纳分析能力. 2、能力目标:通过在教师指导下的自主学习,学生学会分析单相桥式整流电路工作原理,学会能应用桥式全波整流电路解决简单问题。 3、情感目标:通过对单相桥式整流电路的分析、探究,保持良好的求知欲,乐于探索规律,让学生体验学习过程的快乐,保持学习电子技术基础课程的热情,培养学生的团队协作精神。 四、【教学重点和难点】 重点: 1.单相整流电路的组成; 2.单相整流电路的工作原理。 难点: 1. 对单相整流电路的工作原理的理解。 2. 二极管两个参数的计算以及电路波形分析 重点难点突破方法:采用多媒体教学法(动画与视频)、实验操作来解决课程中出现的重点与难点。 五、【教学方法设计】 教法学法:采用“探究性实验教学”,实验演示——观察现象——得出结论,引导学生进行探究式学习,能充分激发学生的好奇心和求知欲,调动学生学习的积极性。并充分运用多媒体动画演示和提问等交互手段,达到突出重点突破难点的目的。 课前准备:220V交流电源、单相变压器、二极管4个、电阻1个、万用表1 块、导线若干、示波器、投影仪. 六、【教学过程和步骤】

单相桥式全控整流电路

单相桥式全控整流电路 一、原理 图1.1为单相桥式全控整流带电阻电感性负载,图中DJK03是装置上的晶闸管触发装置。假设电路已工作于稳态。 在u2正半周期,触发角α处给晶闸管VT1和VT4加触发脉冲使其开通,ud=u2。负载中有电感存在时负载电流不能突变,电感对负载电流起平波作用,假设负载电感很大,负载电流id连续且波形近似为一水平线,u2过零变负时,由于电感的作用晶闸管VT1和VT4中仍流过电流id,并不关断。至ωt=π+α时刻,给VT3和VT2加触发脉冲,因VT3和VT2本已承受正电压,故两管导通。VT3和VT2导通后,u2通过VT3和VT2分别向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断,流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT3和VT2上,此过程成为换相,亦称换流。至下一周期重复上述过程,如此循环下去,其平均值为Ud=0.9U2。 图1.2为单相桥式有源逆变电路实验原理图,三相电源经三相不控整流,得到一个上负下正的直流电源,供逆变桥路使用,逆变桥路逆变出的交流电压经升压变压器反馈回电网。图中的电阻Rp、电抗Ld和触发电路与单相桥式整流电路相同。 产生有源逆变的条件如下: (1)要有直流电动势,其极性需和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压。 (2)要求晶闸管的控制角α>π/2.,使Ud为负值。 两者必须同时具备才能实现有源逆变。 二、实验内容 (1)单相桥式全控整流电路带电阻性负载。 (2)单相桥式有源逆变电路带电阻电感性负载。 (3)有源逆变电路逆变颠覆现象的观察。 (4)单相桥式整流、单相桥式有源逆变电路带电阻电感性负载时MATLAB的仿真。 三、实验仿真 1.带电阻电感性负载的仿真 启动MATLAB,进入SIMULINK后新建文档,绘制单相桥式全控整流电路模型,如图1.3所示。双击各模块,在出现的对话框内设置相应的参数。

实验二 单相桥式全控整流电路实验 电力电子技术实验

一.实验目的 1.了解单相桥式全控整流电路的工作原理。 2.研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、电阻—电感性负载及反电势负载时的工作。 3.熟悉NMCL—05(E)组件或NMCL—36组件。 二.实验线路及原理 参见图1-3。 三.实验内容 1.单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。 2.单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。 四.实验设备及仪器 1.教学实验台主控制屏; 2.NMCL—33组件; 3.NMCL—05(E)组件或NMCL—36组件; 4.MEL-03(A)组件; 5.NMCL—35组件; 6.双踪示波器(自备); 7.万用表(自备)。 五.注意事项 1.本实验中触发可控硅的脉冲来自NMCL-05挂箱(或NMCL—36组件),故NMCL-33的内部脉冲需断,以免造成误触发。 2.电阻R D的调节需注意。若电阻过小,会出现电流过大造成过流保护动作(熔断丝烧断,或仪表告警);若电阻过大,则可能流过可控硅的电流小于其维持电流,造成可控硅时断时续。 3.电感的值可根据需要选择,需防止过大的电感造成可控硅不能导通。 4.NMCL-05(E)(或NMCL—36)面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-33面板,应注意连线不可接错,否则易造成损坏可控硅。同时,需要注意同步电压的相位,若出现可控硅移相范围太小(正常范围约30°~180°),可尝试改变同步电压极性。 5.逆变变压器采用NMCL—35组式变压器,原边为220V,副边为110V。 6.示波器的两根地线由于同外壳相连,必须注意需接等电位,否则易造成短路事故。 六.实验方法

图1-3 单相桥式全控整流电路 1.将NMCL—05(E)(或NMCL—36)面板左上角的同步电压输入接NMCL—3 2的U、V输出端),“触发电路选择”拨向“锯齿波”。 2.断开NMCL-35和NMCL-33的连接线,合上主电路电源,此时锯齿波触发电路应处于工作状态。 NMCL-31的给定电位器RP1逆时针调到底,使U ct=0。调节偏移电压电位器RP2,使 =90°。 断开主电源,连接NMCL-35和NMCL-33。 3.单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。 接上电阻负载(可采用两只900Ω电阻并联),并调节电阻负载至最大,短接平波电抗器。

单相桥式全控整流电路课程设计

目录一设计目的 1 二设计任务 1 三设计内容与要求 1 四设计资料及有关规定 五设计成果要求 5.2课程设计方案的选择 5.2.1整流电路 5.3主电路的设计 5.3.1系统总设计框图 5.3.4晶闸管基本参数 5.3.4.1 动态特性 5.3.4.2晶闸管的主要参数说明 5.3.4.3晶闸管的选型 5.3.5变压器的选取 5.3.6 性能指标分析 5.4触发电路和保护电路的设计 5.4.1触发电路 5.4.2保护电路的设计 5.4.2.1 主电路的过电压保护电路设计 5.4.2.2主电路的过电流保护电路设计 5.4.2.3电流上升率、电压上升率的抑制保护5.6设计总结

单相全控晶闸管整流电路课程设计 一 设计目的 (1)培养综合应用所学知识,并设计出具有电压可调功能的直流电源系统的能力; (2)较全面地巩固和应用本课程中所学的基本理论和基本方法,并初步掌整流电路设计的基本方法。 (3)培养独立思考、独立收集资料、独立设计的能力; (4)培养分析、总结及撰写技术报告的能力。 二 设计任务 (1)进行设计方案的比较,并选定设计方案; (2)课程设计的主要内容是主电路的确定,主电路的分析说明 主电路元器件的计算和选型,以及控制电路的设计; (3)完成主电路的原理分析,各主要元器件的选择; (4)完成驱动电路的设计,保护电路的设计; 三 设计内容与要求 负载为电阻电感性负载:L=700mH,R=500欧姆 技术要求:电网供电电压为单相220V,50赫兹,输出电压为100V, 输出功率为1000W 设计技术要求: (1)电源电压:交流100V/50Hz (2)输出功率:500W; (3)移相范围:0~90度。 。

单相桥式整流、滤波电路教案

课题:单相桥式整流、滤波电路 课型:讲练结合 一、学习目标 (一)职业技能: 1.掌握电路接线的基本技能,能完成单相整流滤波电路的搭建 2.学会用示波器观察单相桥式整流、滤波电路电压波形并比较整流与滤波前后的波形。 3.能正确使用双踪示波器和万用表完成对单相整流滤波电路的测试 (二)职业知识: 1 ?理解整流的含义,熟悉几种典型的整流电路 2?理解整流电路的工作原理,熟练掌握其相应的计算 及二极管的选用原则 3?理解滤波的概念,了解常用的滤波方式 4.理解电容滤波的工作原理,掌握滤波电容的选择要求(三)职业道德与情感: 1通过电路接线与搭建,提高学生排除常见故障的能力 2.提高学生分析问题和解决问题的能力 二、工作任务单 【任务一】单相整流滤波电路的接线搭建

【任务二】单相整流电路的分析 【任务三】单相整流电路的测试 【任务四】单相整流滤波电路的测试和识读 三、预备实践知识 1.电路接线的基本技能 2.双踪示波器和万用表的使用方法 四、预备理论知识 1.整流的含义及整流电路的工作原理 2.滤波的概念和滤波电路的工作原理 3.二极管和滤波电容的选用原则 五、教学重点、难点: 重点:单相桥式整流、滤波电路的工作原理与参数计算难点:单相桥式整流、滤波电路的工作原理 六、【知识回顾】 1.二极管的特性是_________________ O 2.理想二极管是指___________________ o 3.单相半波整流电路变压器次级输出电压和负载的电压U。的关系是什么? 七、教学过程: 引子:上一堂课我们讲述了单相半波整流滤波电

路,大家发现半波整流,只能整出上半个波形,电源利用率低,脉动大,效果不是很好,脉动虽有所减少,但依然存在,那么怎样才能提高电源的利用率呢?如

单相桥式全控整流电路设计说明

电子技术课程设计说明书 单相桥式全控整流电路设计 学生姓名:学号: 学院:计算机与控制工程学院---- 专业:电气工程及其自动化------ 指导教师:李静李郁峰--------- 2016年 1 月

目录 1引言 (1) 1.1整流电路 (1) 1.2整流电路的发展与应用 (1) 2 课程设计目的与要求 (1) 2.1课程设计目的 (1) 2.2课程设计的预备知识 (2) 2.3 课程设计要求 (2) 3元器件的选择 (2) 3.1晶闸管 (2) 3.1.1晶闸管的结构 (2) 3.1.2晶闸管的工作原理图 (2) 3.1.3晶闸管的门极触发条件 (3) 3.1.4晶闸管的主要参数说明 (3) 3.2 可关断晶闸管 (4) 4电路的结构与工作原理 (5) 4.1电路结构 (5) 4.2 工作原理 (5) 4.3基本数量关系 (5) 5 MATLAB仿真 (6) 5.1 MATLAB软件介绍 (6) 5.2 系统建模与参数设置 (6) 5.2.1 仿真图形 (6) 5.2.2模型参数设置 (7) 5.3 仿真结果与分析 (8) 6 结论 (9) 参考文献 (9) 致谢 (9)

1引言 1.1整流电路 整流电路是电力电子中出现最早的一种,它的作用是将交流电能变为直流电能供给直流用电设备。大多数整流电路由变压器.整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速,发电机的励磁调节,电解,电镀等领域得到广泛应用。20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中交流成分。变压器设置与否是具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。可以从各种角度对整流电路进行分类,主要的分类方法有:按组成的期间可分为不可控,半控,全控三种;按电路的结构可分为桥式电路和零式电路;按交流输入详述分为单相电路和多相电路;按变压器二次侧的方向是单向还是双向,又可分为单拍电路和双拍电路。 1.2整流电路的发展与应用 电力电子器件的发展对电力电子的发展起着决定性的作用。1947年美国贝尔实验室发明了晶体管,引发了电子技术的一场革命;70年代后期,以门极可关断晶闸管(GTO).电力双极型晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(power-MOSFET)为代表的全控型器件发展迅速,把电力电子技术推上一个全新的阶段;80年代后期,以绝缘极双极型晶体管(IGBT)为代表的复合型器件异军突起,成为了现代电力电子技术的主导器件。另外,采用全控型器件的电路的主要控制方式为PWM脉宽调制式,后来,又把驱动,控制,保护电路和功率器件集成在一起,构成功率集成电路(PIC),随着全控型电力电子器件的发展,电力电子电路的工作频率也不断提高。同时,电力电子器件的开关损耗也随之增大,为了减小开关损耗,软开关技术应运而生,零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)把电力电子技术和整流电路的发展推向了新的高潮。 2 课程设计目的与要求 2.1课程设计目的 “电力电子技术”课程设计是在教学及实验基础上,对课程所学理论知识的深化和提高。因此,通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的: (1)培养综合应用所学知识,并设计出具有电压可调功能的直流电源系统的

单相桥式半空整流电路MATLAB仿真实验报告

一、单相桥式半控整流电路(电阻性负载)1.电路结构与工作原理 (1)电路结构 T u1 u2 it1 i2 id2 VT1VT3 VD2VD4 id4 it3 u R 2.建模 3.仿真结果分析 α=30°单相桥式半控整流电路(电阻性负载)

α=60°单相桥式半控整流电路(电阻性负载) α=90°单相桥式半控整流电路(电阻性负载) 4.小结 尽管整流电路的输入电压U2是交变的,但负载上正负两个半波内均有相同的电流流过,输出电压一个周期内脉动两次,由于桥式整流电路在正、负半周均能工作,变压器二次绕组正在正、负半周内均有大小相等、方向相反的电流流过,消除了变压器的电流磁化,提高了变压器的有效利用率。 二、单相桥式半控整流电路(阻-感性负载、不带续流二极管) 1.电路结构与工作原理

(1)电路结构 L (2)工作原理 1)在u2正半波的(0~α)区间: 晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲,处于关断状态。假设电路已工作在稳定状态,则在0~α区间由于电感释放能量,晶闸管VT2、VT3维持导通。 2)在u2正半波的ωt=α时刻及以后: 在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通,电流沿a→VT1→L →R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,此时负载上有输出电压(u d=u2)和电流。电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态。 2.建模

3.仿真结果分析 α=30°单相桥式半控整流电路(阻感性负载) α=60°单相桥式半控整流电路(阻感性负载)

α=90°单相桥式半控整流电路(阻感性负载) 4.小结 电路具有自续流能力,但实用中还需要加设续流二极管VD,以避免可能发生的失控现象。 三、单相桥式半控整流电路(带续流二极管) 1.电路结构与工作原理 (1)电路结构 T u2 it1 i2 id2 VT1VT3 VD2VD4 id4 it3 R u R L ul id VD ud (2)工作原理

实验三单相桥式全控整流电路实验

实验三单相桥式全控整流电路实验 一.实验目的 1.了解单相桥式全控整流电路的工作原理。 2.研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、电阻—电感性负载时的工作。 二.实验线路及原理 参见图1。 三.实验内容 1.单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。 2.单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。 四.实验设备及仪器 1.教学实验台主控制屏 2.NMCL—33组件 3.NMCL—05E组件 4.MEL—03A组件 5.NMCL—35组件 6.NMCL—41组件 7.双踪示波器 五.注意事项 1.负载电阻R D的调节需注意。若电阻过小,会出现电流过大造成过流保护动作(熔断丝烧断,或仪表告警);若电阻过大,则可能流过可控硅的电流小于其维持电流,造成可控硅时断时续。 2.电感的值可根据需要选择,需防止过大的电感造成可控硅不能导通 3.NMCL—05E面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-33面板,应注意连线不可接错,否则易造成损坏可控硅。同时,需要注意同步电压的相位,若出现可控硅移相范围太小(正常范围约30°~180°),可尝试改变同步电压极性。 4.示波器的两根地线由于同外壳相连,必须注意需接等电位,否则易造成短路事故。 5. 本实验中用示波器观察主电路中电压波形时需用到衰减探头,为防止短路事故,在观察各主电路电压时同时只允许用一个探头观察信号。不要两路一起用。 六.实验方法 1.触发电路的调试 ①将NMCL—05E面板左上角的“同步电压输入~220V”接交流电源电压输出的 U、V输出端(旧:A1,B1),找出锯齿波触发电路。

②将给定电压Ug(新:NMCL-41;旧:DJK06,注意DJK06的地信号须与NMCL—05E的地信号相连)调至零电压,并将其接入“锯齿波触发电路”中的“Uct”,此时Uct=0V。按下电源启动按钮(即合上主电源),用示波器同时观察“锯齿波触发电路”中“1”和“5”孔电压波形,调节偏移电压电位器RP2,使α=90° 2.断开主电源,将NMCL-33中“脉冲观察及通断控制”处的开关打在“脉冲断”的位置。按图接线。 3.单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。 短接平波电抗器L,调节电阻负载至最大,合上主电路电源,调节U ct,记录在不同α 角(30°、60°、90°)时整流电路的输出电压U d=f(t)的波形,晶闸管的端电压U VT=f(t)的波形(注意:观察电压波形时需用带衰减探头),并记录相应α时的U d和交流输入电 压U2(变压器副边电压)值。 若输出电压的波形不对称,可分别调整锯齿波触发电路中RP1,RP3电位器。 4.单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。 断开平波电抗器L短接线,观察α=30°时的输出电压U d波形、晶闸管端电压U VT波 形及负载电流id波形(id波形可通过观察负载电阻两端的电压获得) 注意,负载电流不能过小,否则造成可控硅时断时续,可调节负载电阻RP,但负载 电流不能超过0.8A,U ct从零起调。 七.实验报告 1.绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻负载情况下,当α=60°,90°时的 U d、U VT波形,并加以分析。 2.绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻—电感性负载情况下,当α=90°时 的U d、i d、U VT波形,并加以分析。 3.实验心得体会。

单相桥式整流电路-教案

单相桥式整流电路- 教案 单相桥式整流电路》授课教案 授课班级】电气技术应用专业11 春电气班 学生人数】52 人 教材】校本教材《实用电工电子》 教学内容】《单相桥式整流电路》 授课形式】课堂教学 授课时间】 2 个课时 教材分析】 本节课选自校本教材第十章第二节《单相桥式整流电路》,整节教学分两个课时完成,整流电路是二极管最基本的应用电路,也是电子技术中最基本的电路之 一。学好这节课对学习直流稳压电源电路至关重要。学生掌握了本章节的内容能够为下一步学习滤波电路和直流稳压电源奠定基础。在教材中起到承上启下的作用。单相桥式整流电路是整流电路中的一种,由于其优点明显,实用性强,在大、中、小型各种实际电路中都有十分广泛的应用。 二、【学情分析】 存在的问题: 1.学生为初中毕业,年龄在15-17 周岁之间,学习态度不够端正,没有良好的学习习惯,缺乏必要的探索研究问题的能力。 2.学生基础知识薄弱,对电路工作原理难以理解,容易产生厌倦。 解决的方法: 1.从学生熟悉的应用(直流稳压器、手机充电器等)入手,激发学生的学习兴趣。 2.提高课堂吸引力,采用动画演示和动手实验等方法,尽可能的让学生动手、动脑,提升他们理解问题的能力,与他人合作的能力。 三、【教学目标】 单相桥式整流电路- 教案

1、知识目标:掌握单相桥式整流电路各种元器件的图形与文字符号,并能画出电路图、波形图,简述其工作原理。培养学生动脑的能力、观察的能力,逐步养成科学的归纳分析能力. 2、能力目标:通过在教师指导下的自主学习,学生学会分析单相桥式整流电路工作原理,学会能应用桥式全波整流电路解决简单问题。 3、情感目标:通过对单相桥式整流电路的分析、探究,保持良好的求知欲,乐于探索规律,让学生体验学习过程的快乐,保持学习电子技术基础课程的热情,培养学生的团队协作精神。 四、【教学重点和难点】 重点: 1.单相整流电路的组成; 2.单相整流电路的工作原理。 难点: 1. 对单相整流电路的工作原理的理解。 2. 二极管两个参数的计算以及电路波形分析 重点难点突破方法:采用多媒体教学法(动画与视频)、实验操作来解决课程中出现的重点与难点。 五、【教学方法设计】 教法学法:采用“探究性实验教学”,实验演示——观察现象——得出结论,引导学生进行探究式学习,能充分激发学生的好奇心和求知欲,调动学生学习的积极性。并充分运用多媒体动画演示和提问等交互手段,达到突出重点突破难点的目的。 课前准备:220V交流电源、单相变压器、二极管4个、电阻1个、万用表1 块、导线若干、示波器、投影仪. 六、【教学过程和步骤】

单相桥式全控整流电路(阻感性负载)

1. 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) 1.1单相桥式全控整流电路电路结构(阻-感性负载) 单相桥式全控整流电路用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)电路图如图1所示 图1. 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) 1.2单相桥式全控整流电路工作原理(阻-感性负载) 1)在u2正半波的(0~α)区间: 晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲,处于关断状态。假设电路已工作在稳定状态,则在0~α区间由于电感释放能量,晶闸管VT2、VT3维持导通。2)在u2正半波的ωt=α时刻及以后: 在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通,电流沿a→VT1→L→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,此时负载上有输出电压(ud=u2)和电流。电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态。 3)在u2负半波的(π~π+α)区间: 当ωt=π时,电源电压自然过零,感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通。

在电压负半波,晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。 4)在u2负半波的ωt=π+α时刻及以后: 在ωt=π+α处触发晶闸管VT2、VT3使其导通,电流沿b→VT3→L→R→VT2→a→Tr的二次绕组→b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载上,负载上有输出电压(ud=-u2)和电流。此时电源电压反向加到VT1、VT4上,使其承受反压而变为关断状态。晶闸管VT2、VT3一直要导通到下一周期ωt=2π+α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。 1.3单相桥式全控整流电路仿真模型(阻-感性负载) 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)仿真电路图如图2所示: 图2 单相双半波可控整流电路仿真模型(阻-感性负载)

单相桥式全控整流电路

电力电子技术实验报告 实验名称:单相桥式全控整流电路_______ 班级:自动化_________________ 组别:第组___________________ 分工: 金华职业技术学院信息工程学院 年月日 目录

一.单项全控整流电路电阻负载工作分析..................................................- 1 - 1.电路的结构与工作原理...........................................................................- 1 - 2.建模…………….............................................................................................- 3 - 3.仿真结果与分析.......................................................................................- 5 - 4.小结…………….............................................................................................- 5 - 二.单项全控整流电路组感负载工作分析..................................................- 6 - 1.电路的结构与工作原理...........................................................................- 6 - 2.建模……………..............................................................................................- 8 - 3.仿真结果与分析......................................................................................- 10- 4.小结…………….............................................................................................- 10 - 三.单项全控整流电路带反电动势阻感负载工作分析...............................- 11 - 1.电路的结构与工作原理...........................................................................- 11 - 2.建模……………..............................................................................................- 13 - 3.仿真结果与分析........................................................................................- 15 - 4.小结……………..............................................................................................- 15 - 四.总结…………….............................................................................................- 16 - 图索引

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