通,各晶闸管承受u22的电
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f压,但VT1和VT3承受的事反向电压,VT2和VT4承受的是正向电压,负载没有电流通过,ud0,idi20。
第4阶段(а2π):在ωt2时,u2电压为负,VT2和VT4受正向电压,触发VT2和VT4导通,有电流经过b点→VT2→R→VT4→a点,在这段区间里,udu2,idiVT2iVT4i2udR。由于VT2和VT4导通,VT2和VT4承受u2的负半周期电压,至此一个周期工作完毕,下一个周期,充复上述过程,单项桥式整流电路两次脉冲间隔为180°。
23相关参数计算整流电压平均值为:
1
Ud
2U2si
tdt2
2U21cos
2
1cos09U22
所以可知,α角的移相范围为001800。向负载输出的平均电流值为:
Id
UdR
09U2R
1cos2
流过晶闸管的电流平均值只有输出直流平均值的一半(因为一个周期内每个晶闸管
只有半个周期导通),即:
IdVT
12
Id
045U2R
1cos2
三.主电路设计、元器件选型及计算:1)主电路图绘制:
根据要求和单相全控桥式带电阻负载的工作原理,所设计出的单相全控桥式带电阻负载的主电路如图3所示:相关的参数已经标注在图中
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fV5VOFF0VAMPL311FREQ50
V1X1
V2X2
S
V3X3
V4X4
S
V
R1I30Ω
S
S
图3带纯电阻负载的单相桥式全控整流电路图
2)参数计算
①导通角
由Ud
1cos09U22
120V
知cos240-109220
得出78
②负载电阻R∵Id4A
∴RUd120V30Id4A
③延迟时间t
由78360知t002
延迟时间t43ms
④流过晶闸管电流平均值Idvt、有效值Ivt
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fIdvt
12
Id
2A
IVT有效值
U22R
1si
2
2π
220
1si
156102
2302314
180
412A
⑤晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为
2U2和2
2U2
⑥晶闸管额定电流IN,额定电压UN选择考虑152倍安全裕量晶闸管额定电流
I
N
152×
IVT157
394525
A
2U22×220V311V考虑23倍安全裕量晶闸管额定电压UN23×311V622933V
四.主电路仿真分析根据主电路原理图,用orCAD软件对带串电阻负载的单相桥式全控整流电路进行仿
真。仿真得到的输出电压、电流波形如图4:
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f20A
10A
SEL0A
800V
IR1
400V
0V
0s
10ms
VX3K
20ms
30ms
40ms
50msTime
60ms
70ms
80ms
90ms
100ms
图4输出电流和电压波形
由以上两幅图可知,带纯电阻负载的单相桥式全控整流电路输出的电流波形与电压波形基本一致。由于晶闸管导通角78,延迟时间t43ms所以晶闸管在43ms之后导通。
傅里叶分析如图5:
图5纯电阻负载的单相桥式全控整流电路电r