实验一单相半波可控整流电路

实验一单相半波可控整流电路
实验一单相半波可控整流电路

实验一 单相半波可控整流电路

一.实验目的

1.了解单相半波可控硅整流电路的组成、特性和计算方法。 2.了解不同负载类型的特性。

二.实验原理

1.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。

(a )主回路

(b )控制回路

图1-1单相半波可控整流电路

2.如图1-1,设变压器次级电压为u 2=U 2sin ωt 则负载电压与电流的平均值以及有效值: 在控制角为α时,负载上直流电压的平均值U d 为

U dA V =

α

ωωπ

)(sin 21

2t td U =

2

)

cos 1(.m απ+U

负载上直流电流平均值为I dA V =

d d R U =d R U πm 2

cos 1α

+ 直流电压有效值:U dRMS =

??

? ??+-22sin 1.2m ααππU 直流电流有效值:I dRMS =

??

? ??+-22sin 1.2m ααππd R U 晶闸管两端的最大电压U m 为电源电压U 2的峰值: U m =22.U

三.实验器材

名称 数量 型号 1.变压器45V/90V 3N 1 MC0101 2.保险丝 1 MC0401 3.可控硅 1 MC0309D 4.负载板 1 MC0603 MC0604 5.2脉冲控制单元 1 MC0501 6.输入单元 1 MC0202 7.稳压电源(±15V ) 1 MC0201 8.电压/电流表 2 MC0701 10.隔离器 1 11.示波器 1 12.导线和短接桥 若干

四.带电阻性负载的可控整流实验步骤

1. 根据图1-1连接线路,注意:主回路和控制回路交流供电电源必须同步。将各实验模 块连接好,采用电阻负载。取U 2=45V 档的交流电为输入电压,负载R=50Ω(采用2只100Ω电阻并联)。

2. 用电压电流表实测输入电压U 2有效值= ______________V 。 3. 用示波器配合隔离器测量输入电压波形、负载电压波形、负载电流波形(参考波形图)。 4. 调节可控硅的触发角,用示波器观测负载电压波形,控制角分别为0°、30°、60°、 90°、120°、150°和180°,记录不同控制角时的直流电压平均值和有效值,以及直流

附波形图及公式输入电压波形:

负载电压波形:

负载电流波形:

五.带电阻电感负载的可控整流实验步骤

1.根据图1-3和图1-2连接线路,将各实验模块连接好,采用电阻电感负载。取U2=45V 档的交流电为输入电压,负载R=33Ω(采用3只100Ω电阻并联),L=50mH。

图1-3

2.用电压电流表实测输入电压U2有效值= ______________V。

3.用示波器配合隔离器测量输入电压波形、负载电压波形、负载电流波形(参考波形图)。4.调节可控硅的触发角,用示波器观测负载电压波形,控制角分别为0°、30°、60°、90°、120°、150°和180°,记录不同控制角时的直流电压平均值和有效值,以及直流

附波形图及公式输入电压波形:

负载电压波形:

负载电流波形

五.分析和讨论

1.对记录下来的波形进行描述和分析。

2.根据记录下的电压、电流的测量值和计算值,对其进行分析。3.自行分析直流电流i d的波形。

单相半波整流电路

单相半波整流电路”教学设计 一、教学依据: 高等教育出版社教育部高职高专规划教材《电工电子技术》林平勇、高嵩主编,第十三章第一节 二、教材分析: 在小功率整流电路中,单相半波整流电路凭借其电路结构简单的特点广泛应 用于电工电子技术中。学好本节的内容将为后续课程内容单相全波整流电路、单相桥式整流电路、倍压整流电路打下良好的基础;同时也是教材前面半导体二极管知识的一个重要应用,所以本节内容在顺序安排上起到了承上启下的作用。本节主要介绍了单相半波整流电路的结构、工作原理以及负载电压和电流,在讲授时教师应吃透教材,深入浅出,利用实验现象、挂图形像直观地帮助学生掌握本节知识,并设计问题给学生以启迪。 三、学生分析: 电子电路理论普遍具有抽象性,而我们中职类学生基础较薄弱,所以中技生在学习基础理论的过程就较吃力,针对这一特点,本人直接通过实验的方法,利用直观现象来激发学生的学习兴趣,集中学生的听课注意力。在讲授本节内容时,本人在课堂上亲自演示用示波器测量单相半波整流电路的输入输出波形,学生可直观波形,对比波形来理解整流的作用和目的。另外结合整流电路应用于日常生活的电器(例如手机、MP3的充电器)来激发学生的学习整流电路的兴趣;在讲授整流原理时进行讲练结合,用任务驱动法展开教学。整个教学过程中应充分利用插图并通过教师的示范及学生亲自动手分析等,使学生逐步掌握分析电路的技能.要注意教给学生分析电路的方法,提高演示实验的可见度。在演示实验时最好边讲解,边操作.教师的演示将对学生起示范作用,因此要注意操作的规范性。 四、教学目标: 1知识与技能:帮助学生掌握单相半波整流电路的结构、工作原理及负载电压和电流的计算。 2、情感目标:利用实物展示、挂图和演示实验现象来引导学生理解整流的概念和作用,激发学生的兴趣,促进教育学的配合。 3、价值观:培养学生分析和检修整流电路故障的能力。 五、教学重点和难点: 单相半波整流电路的工作原理分析,输出电压极性和波形分析及负载直流电压电流的计算。 六、教具准备: 1N4007小功率整流二极管一只、手机充电器及其配套锂电池、示波器和事先制作好的单相半波整流电路、挂图2张 七、教学方法: 实物展示法、实验演示法、讲练结合法、启发诱导法 八、教学过程: 1、课堂引入 (一):师生互动环节(教师展示手机充电器对锂电池充电过程)

(完整版)整流滤波电路实验报告

整流滤波电路实验报告 姓名:XXX 学号:5702112116 座号:11 时间:第六周星期4 一、实验目的 1、研究半波整流电路、全波桥式整流电路。 2、电容滤波电路,观察滤波器在半波和全波整流电路中的滤波效果。 3、整流滤波电路输出脉动电压的峰值。 4、初步掌握示波器显示与测量的技能。 二、实验仪器 示波器、6v交流电源、面包板、电容(10μF*1,470μF*1)、变阻箱、二极管*4、导线若干。 三、实验原理 1、利用二极管的单向导电作用,可将交流电变为直流电。常用的二极管整 流电路有单相半波整流电路和桥式整流电路等。 2、在桥式整流电路输出端与负载电阻RL并联一个较大电容C,构成电容滤 波电路。整流电路接入滤波电容后,不仅使输出电压变得平滑、纹波显著成小,同时输出电压的平均值也增大了。 四、实验步骤 1、连接好示波器,将信号输入线与6V交流电源连接,校准图形基准线。 2、如图,在面包板上连接好半波整流电路,将信号连接线与电阻并联。

3、如图,在面包板上连接好全波整流电路,将信号输入线与电阻连接。

4、在全波整流电路中将电阻换成470μF的电容,将信号接入线与电容并联。 5、如图,选择470μF的电容,连接好整流滤波电路,将信号接入线与电阻并联。 改变电阻大小(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω)

200Ω100Ω50Ω

25Ω 6、更换10μF的电容,改变电阻(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω)200Ω 100Ω

50Ω 25Ω 五、数据处理 1、当C 不变时,输出电压与电阻的关系。 输出电压与输入交流电压、纹波电压的关系如下: avg)r m V V V (输+= 又有i avg R C V ??=输89.2V )(r 所以当C 一定时,R 越大 就越小 )(r V avg 越大 输V

单相半波整流电路仿真实验报告

单相半波整流电路仿真实验报告 一、实验目的和要求 1.掌握晶闸管触发电路的调试步骤与方法; 2.掌握单相半波可控整流电路在电阻负载和阻感负载时的工作; 3.掌握单相半波可控整流电路MATLAB的仿真方法,会设置各个模块的参数。 二、实验模型和参数设置 1. 总模型图: 有效值子系统模型图: 平均值子系统模型图:

2.参数设置 晶闸管:Ron=1e-3,Lon=1e-5,Vf=,Ic=0,Rs=500, Cs=250e-9.电源:Up=100*, f=50Hz. 脉冲发生器:Amplitude=5, period=, Pulse Width=2 情况一:R=1Ω,L=10mH; a=0°or a=60°; 情况二:L=10mH; a=0°or a=60°; 三、波形记录和实验结果分析 (1)R=1Ω,L=10mH; a=0°时的波形图: (2)R=1Ω,L=10mH; a=60°时的波形图:

(3)L=10mH; a=0°时的波形图: (4)L=10mH; a=60°时的波形图:

在波形图中,从上到下依次代表电源电压、脉冲发生器电压、晶闸管的电流,、晶闸管两端电压、负载电流和负载两端电压。 分析对比这四张图可以知道,由于负载中有电感,因此晶闸管截止的时刻并不在电压源为负值的时刻,而是在流过晶闸管的电流为零的时刻;同时,在对比中可以发现在电感相同的情况下,电阻负载的存在会使关断时间提前。 1.计算负载电流、负载电压的平均值: 以R=1Ω,L=10mH时 o α = 负载电压的平均值为如下: o α 60 = 负载电压的平均值为如下:

电力电子技术—单相半波可控整流电路

电力电子技术—单相半波可 控整流电路 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

整流电路 1、单相半波可控整流电路 电阻负载: 注:电阻负载的特点是电压d u 与电流d i 成正比,两者波形相同。 g u :触发脉冲;α:触发角;θ:导通角 1、直流输出电压平均值: ()()2 145.0122sin 221222ααπωωππαCOS U COS U t td U U d +=+==? 2、相控方式:通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式

阻感负载: 1、流过电感的电流变化时,在其两端产生感应电动势dt di L ,它的极性反过来阻止电流减小。L 的存在使d i 不能突变,d i 从0开始增加。 2、2u 由正变负的过零点处,d i 已经处于减小的过程中,但尚未降到零,因此VT 仍处于通态。 3、2t ω时刻,d i 降至零,VT 关断并立即承受反压。 4、由于电感的存在延迟了VT 的关断时刻,使d u 波形出现负的部分,与带电阻负载时相比其平均值d U 下降。 5、 ()22L R Z ω+=,R L ω?arctan =

6、若?为定值,ɑ角大,θ越小。若ɑ为定值,?越大,θ越大,且平均值 U d 越接近零。 阻感负载(带续流二极管): i连续,且其波形接近一条水平线。 1、若L足够大, d 2、流过晶闸管的电流平均值IdT 和有效值IT 分别为: 续流二极管的电流平均值IdDR 和有效值IDR 分别为:

3、其移相范围为180°,其承受的最大正反向电压均为2u的峰值即 2U。续流 2 二极管承受的电压为-ud ,其最大反向电压为 2U,亦为u2 的峰值。 2

单相半波可控整流电路实验

一、实验目的 (1)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。 (2)掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作情况。 (3)了解续流二极管的作用。 二、实验所需挂件及附件

三、实验线路及原理 单结晶体管触发电路的工作原理及线路图已在1-3节中作过介绍。将DJK03-1挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到DJK02挂件面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极,并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭(防止误触发),图中的R负载用D42三相可调电阻,将两个900Ω接成并联形式。二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上,电感L d在DJK02面板上,有100mH、200mH、700mH 三档可供选择,本实验中选用700mH。直流电压表及直流电流表从DJK02挂件上得到。

图3-6单相半波可控整流电路 四、实验内容 (1)单结晶体管触发电路的调试。 (2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察并记录。 (3)单相半波整流电路带电阻性负载时U d/U2= f(α)特性的测定。 (4)单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。 五、预习要求 (1)阅读电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容,弄清单结晶体管触发电路的工作原理。 (2)复习单相半波可控整流电路的有关内容,掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载和电阻电感性负载时的工作波形。 (3)掌握单相半波可控整流电路接不同负载时U d、I d的计算方法。 六、实验方法 (1)单结晶体管触发电路的调试 将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V,用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端,按下“启动”按钮,打开DJK03-1电源开关,用双踪示波

单相全波可控整流电路单相桥式半控整流电路[1]

单相全波可控整流电路、单相桥式半控整流电路 一.单相全波可控整流电路 单相全波可控整流电路(Single Phase Full Wave Controlled Rectifier),又称单相双半波可控整流电路。 图1 单相全波可控整流电路及波形 单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的。变压器不存在直流磁化的问题。单相全波与单相全控桥的区别是:单相全波中变压器结构较复杂,材料的消耗多。单相全波只用2个晶闸管,比单相全控桥少2个,相应的,门极驱动电路也少2个;但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的2倍。单相全波导电回路只含1个晶闸管,比单相桥少1个,因而管压降也少1个。因此,单相全波电路有利于在低输出电压的场合应用 1.电路结构 图2.单相桥式半控整流电路,有续流二极管,阻感负载时的电路及波形 单相全控桥中,每个导电回路中有2个晶闸管,1个晶闸管可以用二极管代替,从而简化整个电路。如此即成为单相桥式半控整流电路(先不考虑VDR)。单相全控桥式整流电路带电阻性负载的电路图如2所示,四个晶间管组成整流桥,其中vTl、vT4组成一对桥臂,vT 2、vT3组成另一对桥臂,vTl和vT3两只晶闸管接成共阴极,VT2和VT 4两只品间管接成共阳极,变压器二次电压比接在a、b两点,u2=1.414U2sin(wt) 2.电阻负载 半控电路与全控电路在电阻负载时的工作情况相同。其工作过程如下: a)在u2正半周,u2经VT1和VD4向负载供电。 b) u2过零变负时,因电感作用电流不再流经变压器二次绕组,而是由VT1和VD2续流。 c)在u2负半周触发角a时刻触发VT3,VT3导通,u2经VT3和VD2向负载供电。 d)u2过零变正时,VD4导通,VD2关断。VT3和VD4续流,u d又为零。 3.续流二极管的作用 1)避免可能发生的失控现象。2)若无续流二极管,则当a突然增大至180 或触发脉冲 丢失时,会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况,这使u d成为正弦半波,其平均值保持恒定,称为失控。3)有续流二极管VDR时,续流过程由VDR完成,避免了失控的现象。4)续流期间导电回路中只有一个管压降,有利于降低损耗。 4.单相桥式半控整流电路的另一种接法

单相半波整流电路的设计

单相半波整流电路的设计 摘要 本文主要进行了单相半波整流电路的设计。单相半波整流电流电路的特点是简单,但输出脉动大,变压器二次电流中含有直流分量,造成变压器铁芯直流磁化。为使变压器铁心不饱和,需增大铁心面积,增大了设备的容量。实际上很少应用此种电路。分析该电路的主要目的在于利用其简单易学的特点,建立起整流电路的基本概念。晶闸管不同于整流二极管,它的导通是可控的。可控整流电路的作用就是把交流电变换为电压值可以调节的直流电。在充分理解单相半波整流电路工作原理的基础上,本文设计出了单相半波整流电路带电阻负载、电感负载、阻感负载时的电路原理图,并对其中的相关参数进行了计算,仿真波形对比发现结果正确。 关键词:晶闸管,整流,触发

目录 摘要 .................................................................... 1课题背景............................................... 错误!未指定书签。 1.1选题背景 (1) 1.2参数选择 (1) 2单相半波整流电路的设计................................. 错误!未指定书签。 2.1单相半波整流电路(电阻负载) ..................... 错误!未指定书签。 2.1.1工作原理和电路特点(电阻负载).............. 错误!未指定书签。 2.1.2电路原理图(电阻负载)...................... 错误!未指定书签。 2.1.3参数计算(电阻负载)........................ 错误!未指定书签。 2.1.4仿真波形(电阻负载)........................ 错误!未指定书签。 2.1.5结论(电阻负载)............................ 错误!未指定书签。 2.2单相半波整流电路(电感负载) ..................... 错误!未指定书签。 2.2.1工作原理(电感负载)........................ 错误!未指定书签。 2.2.3仿真波形(电感负载)........................ 错误!未指定书签。 2.3单相半波整流电路(阻感负载) ..................... 错误!未指定书签。 2.3.1工作原理(阻感负载)........................ 错误!未指定书签。 2.3.2电路原理图(阻感负载)...................... 错误!未指定书签。 2.3.3参数计算(阻感负载)........................ 错误!未指定书签。 2.3.4仿真波形(阻感负载)........................ 错误!未指定书签。致谢 .................................................... 错误!未指定书签。参考文献 ................................................ 错误!未指定书签。

半波精密整流电路、8种类型精密全波整流电路及详细分析

精密全波整流电路 图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊说明,增益均按1设计.图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益 图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2 图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3 图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点. 图5 和图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计 图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K 图8的电阻匹配关系为R1=R2 图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称. 图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性. 图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡. 精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态. 结论: 虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种. 图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,其中电阻R3可以用两个R并联.可以通过R5调节增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有优势的是可以在R5上并电容滤波. 图2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了.

单相半波可控整流电路仿真实验指导书样本

单相半波可控整流电路仿真实验 一、实验目的和要求 1.掌握晶闸管触发电路的调试步骤与方法; 2.掌握单相半波可控整流电路在电阻负载和阻感负载时的工作; 3.掌握单相半波可控整流电路MATLAB的仿真方法, 会设置各个模块的参数。 二、原理图 单相半波可控整流电流( 电阻性负载) 原理图, 晶闸管作为开关元件, 变压器t器变换电压和隔离的作用, 用u1和u2分别表示一次和二次电压瞬时值, 二次电压u2为50hz正弦波波形如图所示, 其有效值为u2, 如图1-1。

图1-1 三、实验模型和参数设置 2.参数设置 仿真参数, 算法( solver) ode15s, 相对误差( relativetolerance) 1e-3, 开始时间0结束时间0.05s, 如图1-3。

图1-3 脉冲发生器: Amplitude=5, period=0.02, Pulse Width=2, 时相延迟( 1/50) x( n/360) s, 如图1-4

图1-4 电源参数, 频率50hz, 电压220v, 如图1-5

图1-5 晶闸管: Ron=1e-3,Lon=1e-5,Vf=0.8,Ic=0,Rs=500, Cs=250e-9如图1-6

图1-6 晶闸管: Ron=1e-3,Lon=1e-5,Vf=0.8,Ic=0,Rs=500, Cs=250e-9. 电源: Up=220, f=50Hz. 脉冲发生器: Amplitude=5, period=0.02, Pulse Width=2 情况一: R=1Ω,L=10mH; a=0°、30°、90°、120°、150°情况二: L=10mH; a=0°、30°、90°、120°、150°

单相半波可控整流电路实验

单相半波可控整流电路实验

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重庆三峡学院 实验报告 课程名称电力电子技术 实验名称单相半波可控整流电路实验 实验类型验证学时 2 系别电信学院专业电气工程及自动化 年级班别2015级2班开出学期2016-2017下期 学生姓名袁志军学号201507144228 实验教师谢辉成绩 2017 年 4 月 30 日

填写说明 1、基本内容 (1)实验序号、名称(实验一:xxx);(2)实验目的;(3)实验原理;(4)主要仪器设备器件、药品、材料;(5)实验内容; (6)实验方法及步骤(7)数据处理或分析讨论 2、要求: (1)用钢笔书写(绘图用铅笔) (2)凡需用坐标纸作图的应使用坐标纸进行规范作图 实验三单相半波可控整流电路实验 一、实验目的 (1)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。 (2)掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作。 (3)了解续流二极管的作用。 二、实验所需挂件及附件 型号备注 序 号 1 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”,“励磁电源”等几个 模块。 2 DJK02 晶闸管主电路该挂件包含“晶闸管”,以及“电感”等几个模块。 3 DJK03-1 晶闸管触发 该挂件包含“单结晶体管触发电路”模块。 电路 4 DJK06 给定及实验器 该挂件包含“二极管”等几个模块。 件 5 D42 三相可调电阻 6 双踪示波器自备 7 万用表自备 三、实验线路及原理 将DJK03-1挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到DJK02挂件面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极,并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭(防止误触发),图中的R负载用D42三相可调电阻,将两个900Ω接成并联形式。二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上,电感L d在DJK02面板上,有100mH、200mH、700mH 三档可供选择,本实验中选用700mH。直流电压表及直流电流表从DJK02挂件上得到。 四、实验方法 (1)单结晶体管触发电路的调试 将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V,用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端,按下“启动”按钮,打开DJK03-1电源开关,用双踪示波器观察单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。调节移相电位器RP1,观察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相范围能否在30°~170°范围内移动?

单相半波整流电路教案 - 1

单相半波整流电路教案 教材分析 在小功率整流电路中,单相半波整流电路凭借其电路结构简单的特点广泛应用于电工电子技术中。学好本节的内容将为后续课程内容单相全波整流电路、单相桥式整流电路、 教学重点和难点 单相半波整流电路的工作原理分析,输出电压极性和波形分析及负载直流电压电流的计算。 (一):师生互动环节(教师展示手机充电器对锂电池充电过程) 师:同学们我们现在使用的手机锂电池的低压直流电能是从哪里得来的呢? 生:是手机充电器供给的(学生异口同声的回答) 师:是的。充电器直接引入的是市电220V,50H Z的交流电能,而手机锂电池需要存储的是低压直流电能,那么请同学们思考下充电器是如何给锂电池充电的呢? 生:先降压后变换(少数学生能回答) 换成脉动的低压直流电能--------单相半波整流电路(板书) (一):单相半波整流电路的结构与工作原理(板书)(约43分钟) 教师提示:“单相”一词是指输入整流电路的交流电是单相交流电。而“半波”一词同学们可在下面讲授的半波整流原理中自己总结,到时老师请同学们回答。(任务驱动法教学可集中学生的听课注意力) 1:电路结构组成(板书) 2:工作原理(板书) 教师引导:输入整流电路的交流电压来自于电源变压器的二次绕组输出端,在分析整流原理时应将交流电压分成正、负半周两种情况来考虑。另外为了分析方便,变压器T应假设为无损耗的理想元件,整流二极管V应为理想二极管,负载为纯电阻性负载。 教师提问:①:上面分析了半波整流电路的工作原理,由此可以回答什么是半波整流。 (请学生回答) ②:若在上面图中把整流二极管V极性对调后整理电路的原理又怎样分析

220V/50A单相全波可控整流电路

辽宁工业大学 电力电子技术课程设计(论文)题目:220V/50A单相全波可控整流电路 院(系):工程技术学院 专业班级:电气工程及其自动化 学号: 学生姓名: 指导教师:(签字) 起止时间:

课程设计(论文)任务及评语 院(系):工程技术学院教研室:电气教研室

摘要 本设计采用单相全波可控整流,从而实现为1台额定电压220V、功率为10kW 的直流电动机提供直流可调电源,以实现直流电动机的调速。将交流电变换为直流电称为AC/DC变换,这正变换的功率流向是由电源传向负载,称之为整流。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。 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的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。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。整流电路的种类有很多,有单相半波整流电路、单相全波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。本设计采用单相全波可控整流,以便于低压输出。 关键词:整流电路;变压器;晶闸管;触发电路;MATLAB。

目录 第1章绪论 (1) 1.1电力电子技术概括............................ 错误!未定义书签。 1.2本文研究内容 (2) 1.3方案论证 (3) 1.3.1 单相桥式全控整流电路 (3) 1.3.2 单相全波可控整流电路 (4) 第2章单相全波可控整流电路设计 (5) 2.1单相全波可控整流电路总体设计框图 (5) 2.2具体电路设计 (6) 2.2.1 单相全波可控整流电路设计 (6) 2.2.2 由KJ004构成的控制电路设计 (7) 2.2.3 保护电路的设计 (9) 2.3总电路原理图 (10) 2.4元器件型号选择 (11) 2.5MATLAB仿真实验 (12) 第3章课程设计总结 (15) 参考文献 (16)

单相半波可控整流电路实验报告

实验一、单相半波可控整流电路实验 王季诚(20101496) 一、实验目的 (1)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。 (2)掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作情况。 (3)了解续流二极管的作用。 二、实验所需挂件及附件

5 D42 三相可调电阻 6 双踪示波器自备 7 万用表自备 三、实验线路及原理 单结晶体管触发电路的工作原理及线路图已在1-3节中作过介绍。将DJK03-1挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到DJK02挂件面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极,并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭(防止误触发),图中的R负载用D42三相可调电阻,将两个900Ω接成并联形式。二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上,电感L d在DJK02面板上,有100mH、200mH、700mH 三档可供选择,本实验中选用700mH。直流电压表及直流电流表从DJK02挂件上得到。

图3-6单相半波可控整流电路 四、实验内容 (1)单结晶体管触发电路的调试。 (2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察并记录。 (3)单相半波整流电路带电阻性负载时U d/U2= f(α)特性的测定。 (4)单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。 五、预习要求 (1)阅读电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容,弄清单结晶体管触发电路的工作原理。 (2)复习单相半波可控整流电路的有关内容,掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载和电阻电感性负载时的工作波形。 (3)掌握单相半波可控整流电路接不同负载时U d、I d的计算方法。 六、实验方法 (1)单结晶体管触发电路的调试 将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V,用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端,按下“启动”按钮,打开DJK03-1电源开关,用双踪示波

简单学电路——半波与全波,半波整流、全波整流、桥式整流(原创)

一、半波整流电路 图 5-1 、是一种最简单的整流电路。它由电源变压器 B 、整流二极管 D 和负载电阻Rfz ,组成。变压器把市电电压(多为220 伏)变换为所需要的交变电压e2 , D 再把交流电变 换为脉动直流电。 下面从图5-2 的波形图上看着二极管是怎样整流的。 变压器砍级电压e2 ,是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压,它的波形如图5-2(a)所示。在 0 ~K 时间内, e2 为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正 向电压面导通, e2 通过它加在负载电阻 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)因此常用在高电压、小电流的场合, 而在一般无线电装置中很少采用。 二、全波整流电路 如果把整流电路的结构作一些调整,可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。图5-3 是全波整流电路的电原理图。 全波整流电路,可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引 出一个抽头,把次组线圈分成两个对称的绕组,从而引出大小相等但极性相反的两个电压 e2a 、e2b ,构成 e2a 、 D1 、 Rfz 与 e2b 、 D2 、 Rfz ,两个通电回路。 全波整流电路的工作原理,可用图5-4所示的波形图说明。在0 ~π间内, e2a 对 Dl 为正向电压, D1 导通,在Rfz 上得到上正下负的电压;e2b对D2为反向电压,D2 不导通(见图5-4 (b )。在π- 2π时间内, e2b 对 D2 为正向电压,D2 导通,在Rfz 上得到的仍然是上正下负的电压;e2a对D1为反向电压,D1 不导通(见图5-4 ( C)。

实验一_单相半波可控整流电路实验

实验一单相半波可控整流电路实验 一、实验目的 (1)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。 (2)掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作。 (3)了解续流二极管的作用。 二、实验所需挂件及附件 三、实验线路及原理 单结晶体管触发电路的工作原理及线路图已在课上作过介绍。将挂件上的单结晶体管触发电路的输出端接线排接到半波可控整流电路面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极,并将相应的触发脉冲的

钮子开关关闭(防止误触发),图中的R负载用D42三相可调电阻,将两个900Ω接成并联形式。二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上,电感L d 在DJK02面板上,有200mH、400mH、700mH三档可供选择,本实验中选用700mH。直流电压表及直流电流表从DJK02挂件上得到。 图3-6单相半波可控整流电路 四、实验内容 (1)单结晶体管触发电路的调试。 (2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察并记录。 (3)单相半波整流电路带电阻性负载时U d/U2= f(α)特性的测定。 (4)单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。 五、预习要求 (1)阅读电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容,弄清单结晶体管触发电路的工作原理。 (2)复习单相半波可控整流电路的有关内容,掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载和电阻电感性负载时的工作波形。

(3)掌握单相半波可控整流电路接不同负载时U d、I d的计算方法。 六、实验方法 (1)单结晶体管触发电路的调试 将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“三相调压输出”侧,使输出线电压为200V,用两根导线将200V交流电压接到实验挂件上的的“外接220V”端,用双踪示波器观察单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。调节移相电位器RP1,观察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相范围能否在30°~170°范围内移动? (2)单相半波可控整流电路接电阻性负载 触发电路调试正常后,按图3-6电路图接线。将电阻器调在最大阻值位置,按下“启动”按钮,用示波器观察负载电压U d、晶闸管VT两端电压U VT的波形,调节电位器RP1,观察α=30°、60°、90°、120°、150°时U d、U VT的波形,并测量直流输出电压U d和电源电压U2,记录于下表中。 U d=0.45U2(1+cosα)/2 (3)单相半波可控整流电路接电阻、电感性负载 将负载电阻R改成电阻电感性负载(由电阻器与平波电抗器L d串联而成)。暂不接续流二极管VD1,在不同阻抗角[阻抗角φ=tg-1(ωL/R),保持电感量不变,改变R的电阻值,注意电流不要超过1A]情况下,观察

单相半波整流可控电路(纯电阻,阻感,续流二极管)

电力电子技术实验报告 实验名称:单相半波可控整流电路的仿真与分析班级:自动化091 组别: 08 成员: 职业技术学院信息工程学院 年月日

一. 单相半波可控整流电路(电阻性负载) ................................................ 错误!未定义书签。 1. 电路的结构与工作原理 (8) 2. 单相半波整流电路建模................................................................... 错误!未定义书签。 3. 仿真结果与分析 (5) 4. 小结 (8) 二. 单相半波可控整流电路(阻-感性负载) ............................................... 错误!未定义书签。 1. 电路的结构与工作原理................................................................... 错误!未定义书签。 2. 单相半波整流电路建模................................................................... 错误!未定义书签。 3. 仿真结果与分析............................................................................... 错误!未定义书签。 4. 小结................................................................................................... 错误!未定义书签。 三. 单相半波可控整流电路(阻-感性负载加续流二极管) ....................... 错误!未定义书签。 1. 电路的结构与工作原理................................................................... 错误!未定义书签。 2. 单相半波整流电路建模................................................................... 错误!未定义书签。 3. 仿真结果与分析............................................................................... 错误!未定义书签。 4. 小结:............................................................................................... 错误!未定义书签。 四. 总结:………………………………………………………………………………….错误!未定义书签。

第二章 单相可控整流电路..

第二章 单相可控整流电路 一、单项选择题: 1.单相桥式全控整流纯电阻负载电路,触发角 >0,则输出电压的脉动频率与输入交流电压频率之比为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 2..单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角α的最大移相范围是( ) A.90° B.120° C.150° D.180° 3.单相全控桥大电感负载电路中,晶闸管可能承受的最大正向电压为( ) A. 2 2 U 2 B. 2U 2 C.22 U 2 D. 6U 2 4..单相全控桥电阻性负载电路中,晶闸管可能承受的最大正向电压为( ) A. 2U 2 B.22U 2 C. 1 22U 2 D. 6U 2 5.单相全控桥式整流大电感负载电路中,控制角α的移相范围是( ) A.0°~90° B.0°~180° C.90°~180° D.180°~360° 6.单相全控桥反电动势负载电路中,当控制角α大于不导电角δ时,晶闸管的导通角θ=( ) A.π-α B.π+α C.π-δ-α D.π+δ-α 7.单相半控桥式整流电路带纯电阻性负载时,晶闸管承受正向电压的最大值为( ) A.2U 221 B.2U 2 C.2U 22 D.2U 6 8.单相半控桥式整流大电感负载电路中,为了避免出现一个晶闸管一直导通,另两个整流二极管交替换相导通的失控现象发生,采取的措施是在负载两端并联一个( ) A.电容 B.电感 C.电阻 D.二极管 9.带电感性负载的单相半控桥式整流电路,晶闸管α的移相范围为( )。 A.0°~90° B.0°~180° C.0°~120° D.0°~150° 10.单相全控桥,带大电感负载,晶闸管所承受的最大反向电压为( )。 A. 2 2U 2 B.22U 2 C.2U 2 D.2U 2 11..串联平波电抗器的反电动势负载的单相全控桥,负载电流连续时,晶闸管导通角

整流电路实验研究

文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持. 实验报告 课程名称:电路与模拟电子技术实验 指导老师:干于 成绩: __________________ 实验名称: 整流电路实验研究 实验类型:______ _同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的 1、加深理解二极管单向导电特性; 2、学习二极管在整流电路中的工作特性; 3、学习二极管在倍压整流电路中应用。 二、实验内容和原理 实验内容: 选择元器件,搭建电路,完成以下输出电压的测量; 半波整流电路在输出接电阻、接电容以及电阻电容并联时,输出电压的测量; 全波整流电路在输出接电阻、接电容以及电阻电容并联时,输出电压的测量; 倍压整流电路在输出接电阻、空载时,输出电压的测量。 实验原理: 四、实验原理与说明 1、电压单向化 在半波整流电路中,交流波形的正半周或负半周其中之一会被截止。只有一半的输入波形会 形成输出。半波整流在单相供电时使用一个二极管,三相供电时使用三个二极管。单相交流 电信号经过半波整流后,其波形如图所示,直流分量大小为 。 2、全波整流:全波整流可以把完整的输入波形转成同一极性来输出。由于充份利用到原交流波形的正、负两部份,并转成直流,因此更有效率。 全波整流有中心抽头式与桥式,如果不是使用具有中间抽头的变压器,而只有一组输出线圈,则需使用四个二极管才能做全波整流。 令峰值电压为 Vm ,未做滤波时的平均 Vdc=0.636Vm=0.9Vi ,频率为原来 AC 频率的 2 倍,每个二极管所承受的反向峰值电压(PIV , Peak Inverse V oltage)值是Vm 。如图2所示的连接方式称为桥式整流,这四个二极管合称为桥式整流器。 3、电压平滑化:半波整流和全波整流之后所输出的直流电,都还不是恒定的直流电压。为了从交流电源整流产生稳定的直流电,需要加入滤波电路,使输出电压平滑化。最简单的滤波电路就是在整流器的输出端加上一个能储存电能的电容器,通常称为滤波电容,即平滑电容(smoothing capacitor )。但此一滤波电容并不能百分之百消除交流电源的涟波。在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms 与输出直流电压Uo 之比,称为纹波系数。经过滤波的整流器,纹波系数减小,电路如图所示。 滤波电容的数值大小需要取舍选择,当给定负载时,电容值愈大则涟波愈低, 但也造成成本愈高、通电瞬间的充电电流也愈大,整流二极管与变压器线圈如不能 承受较大电流,则可能烧毁或降低寿命,又如多个大电容的装置同时启动,也可能 造成交流电源的波形扭曲失真,影响其它电路。若要进一步减少涟波,可以使用高阶滤 波,输入端的接滤波电容之后再一个扼流圈(电感器),扼流圈对涟波电流有很高的阻抗, 专业: 控制系 姓名: 李妍 学号:__68_ _ 日期:_____11.19___ __ 地点:__东三211_______

单相半波整流电路教案

实验一、单相半波整流电路教案 教材分析 在小功率整流电路中,单相半波整流电路凭借其电路结构简单的特点广泛应用于电工电子技术中。学好本节的内容将为后续课程内容单相全波整流电路、单相桥式整流电路等打下良好的基础;同时也就是教材前面半导体二极管知识的一个重要应用,所以本节内容在顺序安排上起到了承上启下的作用。本节主要介绍了单相半波整流电路的结构、工作原理以及负载电压与电流,在讲授时教师应吃透教材,深入浅出,利用实验现象直观地帮助学生掌握本节知识,并设计问题给学生以启迪。 学生分析 电子电路理论普遍具有抽象性,而我们中职类学生基础较薄弱,所以中技生在学习基础理论的过程就较吃力,针对这一特点,本人直接通过实验的方法,利用直观现象来激发学生的学习兴趣,集中学生的听课注意力。在讲授本节内容时,本人在课堂上亲自演示用示波器测量单相半波整流电路的输入输出波形,学生可直观波形,对比波形来理解整流的作用与目的。另外结合整流电路应用于日常生活的电器(例如手机、MP3的充电器)来激发学生的学习整流电路的兴趣;在讲授整流原理时进行讲练结合,用任务驱动法来展开教学。整个教学过程中应充分利用教师的示范及学生亲自动手分析等,使学生逐步掌握分析电路的技能.要注意教给学生分析电路的方法,提高演示实验的可见度。在演示实验时最好边讲解,边操作.教师的演示将对学生起示范作用,因此要注意操作的规范性。 教学目标与价值观 情感目标:利用实物展示、演示实验现象来引导学生理解整流的概念与作用,激发学生的兴趣,促进教学的配合。 能力目标:帮助学生掌握单相半波整流电路的结构、工作原理及负载电压与电流的计算。 价值观:培养学生分析与检修整流电路故障的能力。 教学重点与难点 单相半波整流电路的工作原理分析,输出电压极性与波形分析及负载直流电压电流的计算。 课前教具准备 1N4007小功率整流二极管一只、手机充电器及其配套锂电池、示波器与事先制作好的单相半波整流电路。 教学方法 实物展示法、实验演示法、讲练结合法、启发诱导法 教学活动 一、复习提问(约3分钟) (1):教师拿出一个1N4007的小功率整流二极管复习半导体二极管的结构与符号。 (2):提问二极管的单向导电性并请同学们画出二极管的正、反向偏置电压的电路图。

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