電工電子教案晶閘管單相可控整流電路

1、課程指導(dǎo)方案（首頁）學(xué)期課次課時(shí)班級(jí)2013機(jī)電3+2周次日期上課地點(diǎn)教學(xué)實(shí)施資訊示范小組討論計(jì)劃或項(xiàng)目實(shí)施實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)情境名稱晶閘管單相可控整流電路能力目標(biāo)能夠自行分析單相半波可控整流電路和單相半控橋式整流電路。知識(shí)目標(biāo)1、掌握電阻性負(fù)載單相半波可控整流電路工作原理；2、掌握單相半控橋式整流電路工作原理。教學(xué)資源教材、學(xué)習(xí)資料教學(xué)方法討論法考核與評(píng)價(jià)教師評(píng)價(jià)作業(yè)教研室主任意見：簽字：日期：課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)意見教師授課教案教學(xué)過程設(shè)計(jì)： 1、學(xué)習(xí)任務(wù)：晶閘管單相可控整流電路2、提出要求：（1）掌握電阻性負(fù)載單相半波可控整流電路工作原理；（2）掌握單相半控橋式整流電路工作原理。知識(shí)準(zhǔn)備：【新課導(dǎo)

2、入】在生產(chǎn)實(shí)踐中，往往需要直流電源的輸出電壓可調(diào)，用晶閘管組成的可控整流電路，能把交流電變換成大小連續(xù)可調(diào)的直流電。晶閘管組成的整流電路可以在交流電壓不變的情況下，方便地改變輸出電壓的大小，即可控整流。可控整流是實(shí)現(xiàn)交流道可變直流之間的轉(zhuǎn)換。晶閘管組成的可控整流電路具有體積小、質(zhì)量輕、效率高以及控制靈敏等優(yōu)點(diǎn)，目前已取代直流發(fā)電機(jī)組，用作直流拖動(dòng)調(diào)速裝置，廣泛用于機(jī)床、軋鋼、造紙、電解、電鍍、光電、勵(lì)磁等領(lǐng)域。【授課內(nèi)容】一、單相半波可控整流電路1.電路組成2.工作原理 當(dāng)為正半周時(shí)：晶閘管VT承受正向電壓，若此時(shí)沒有觸發(fā)電壓，則負(fù)載= 0。 當(dāng)t=時(shí)，控制極加有觸發(fā)電壓，晶閘管具備導(dǎo)通條件而

3、導(dǎo)通，正向壓降很小，。 當(dāng) <t < p 時(shí)，晶閘管保持導(dǎo)通，負(fù)載電壓基本上與次級(jí)電壓保持相等。教師授課教案 當(dāng)t=p 時(shí)，= 0，晶閘管自行關(guān)斷。 當(dāng) p <t < 2p 時(shí)，進(jìn)入負(fù)半周后，晶閘管呈反向阻斷狀態(tài)，負(fù)載電壓=0。3.波形圖在此介紹幾個(gè)術(shù)語： 控制角：在u2的每個(gè)正半周，從晶閘管承受正向電壓到加入門極觸發(fā)電壓、使晶閘管開始導(dǎo)通之間的電角度叫做控制角，又稱為觸發(fā)脈沖的移相角，用表示。導(dǎo)通角：在每個(gè)正半周內(nèi)晶閘管導(dǎo)通時(shí)間對(duì)應(yīng)圖單相半波可控整流的電角度叫做導(dǎo)通角，用表示。顯然在這里+=。 移相范圍：的變化范圍稱為移相范圍。很明顯，和都是用來表示晶閘管在承受正向電

4、壓的半個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通或阻斷范圍的。通過改變控制角或?qū)ń?，可以改變觸發(fā)脈沖的出現(xiàn)時(shí)刻，也就可以改變輸出電壓的大小，實(shí)現(xiàn)了可控整流。4. 主要參數(shù)計(jì)算輸出電壓的平均值負(fù)載電流平均值通過晶閘管的平均電流晶閘管承受的最大電壓教師授課教案5.電路特點(diǎn)單相半波可控整流電路只用一只晶閘管，線路簡單，調(diào)整方便，但接電阻性負(fù)載時(shí)輸出電壓脈動(dòng)幅度大，且變壓器次級(jí)線圈中的直流電流將造成鐵心的直流磁化，使變壓器的效率降低，變壓器容量不能被充分利用，因而只適用于對(duì)直流電壓要求不高的小功率可控整流設(shè)備。例1：單相半波可控整流電路中，變壓器二次側(cè)電壓U2=120V，當(dāng)控制角分別為0o、90o、120o、180o時(shí)，負(fù)載上

5、的平均電壓分別是多少？=180o時(shí)=120o時(shí)=90o時(shí)=0o時(shí)解：結(jié)論：改變控制角的大小可改變輸出電壓的高低，移相范圍為：0o180o二、單相半控橋式整流電路 由于單相半波可控整流電路具有上述明顯缺點(diǎn)，為了較好地滿足負(fù)載的要求，在一般小容量的晶閘管整流裝置中更多地采用單相橋式可控整流電路。 把單相橋式二極管整流電路的4只整流二極管換成4只晶閘管，就組成單相全控橋式整流電路。由于單相橋式全控整流電路需要4只晶閘管，成本高，另外還要求承受正向偏置電壓的2只晶閘管必須同時(shí)被觸發(fā)導(dǎo)通，這就對(duì)觸發(fā)電路的要求提高了，使觸發(fā)電路變得很復(fù)雜，所以一般較少采用全控整流，而多采用由兩個(gè)晶閘管和兩個(gè)二極管組成的單

6、相橋式半控整流電路。1.電路組成教師授課教案2.工作原理在電源電壓u2的正半周，a為正，b為負(fù)，V1,V4受正向電壓，根據(jù)晶閘管的導(dǎo)通條件，t1時(shí)刻觸發(fā)沖到來之前，兩個(gè)晶閘管均處于阻斷狀態(tài)，此時(shí)輸電壓UL=0；t1時(shí)刻由于加人觸發(fā)脈沖uG,Vl被觸導(dǎo)通，電流回路為：a-Vl-RL-V4-b,此時(shí)，V2.V3因承受反壓而關(guān)斷，忽略導(dǎo)通管壓降的情況，輸出電壓UL=u2。V2承受的電壓為uV2-u2。當(dāng)u2接近零時(shí)，V1因正向電流小于維持電流而關(guān)斷。 u2的負(fù)半周，a為負(fù)，b為正，V2和V3承受正向壓。t2時(shí)刻觸發(fā)脈沖到來之前，兩個(gè)晶閘管均處阻斷狀態(tài)，輸出電壓UL=0。t2時(shí)刻隨著觸發(fā)脈沖加人，V2觸發(fā)導(dǎo)通，電流回路為：b-V2-RL-V3-a，此時(shí)V1和V4因承受反壓而關(guān)斷，忽略導(dǎo)通管降，輸出電壓UL=-u2,uvlu2。如此循環(huán)下去。波形圖為：3.主要參數(shù)計(jì)算輸出電壓的平均值負(fù)載電流平均值通過晶閘管的平均電流晶閘管承受的最大電壓教師授課教案4. 電路特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：輸出電壓脈動(dòng)小，設(shè)備利用率高缺點(diǎn)：元件多例2 一單相