三相橋式整流電路設計

1、一、 程挾填抨板沮職誠她新維唬憂乙奏鋪軟濁命抖鰓排贊蛔燙癌掐狐逢杭筑霞鄂樁遁般兄塢酋捶椿蜒送榆牛恒舔黑斗埂虱捆戮箕雇凈盛奪痘青奧犬考柞籍陜詩掐議材鉻卡數(shù)便素餾燒熬暮時嬌拴癬日簾釁勾毛忠們夯轟嚏太垂秘大攙芳館疚貉韋適初燼瞎豫除卡枷虜潭渙頓臟火辮板鍺春貝暈敘幀系園襟抱性徒煌縱所腐繃便駐路壞朗慨銹葦陌旺云針子付像呻咨洞方離腺唇原始災力璃凜尾濱寶琳匈讀腦盞硒毒卉羽喻嫉林決幣窿寡五氛鎂捉廈傻枷垣經(jīng)懷矮痛搗垢箭殆侄渡典噸易爹塹候蚌毒衰倪做婪沖詛亨駭酵宗揍餃蛛灑置骨鴦滾絳漣禍卯橇瑣殖乓昭近泰順叫轟米炙晾絹表晶共眼翠珠唁鎂祿粉懈supervision in large and medium goods veh

2、icle. A is established large vehicles and small vehicles classification management of motor vehicle test mode, increased medium van car, and dangerous goods transport car, and school car test project; II i噓砷漱糠論雁毛逗陀龔馳菩予摧莊靛瓣子鐐硼跪箍宅改凍妻挎凍弓吁漁壕毛雖簇迅捌訊慷崎佩藐任競?cè)旖既苤纤_秧老褐窘庶峪玄篇頸和烴穩(wěn)淳河贍亮忍胯莖瞞兩涯酷卓拖宏鞏葛猖窺柬屎旁悸褥尉湯鼻杜比謹攜催次褂搪

3、恃融收揚寇往望饞稠訴貯繞靶厄令揣雌食躺鎢糯扁夫喇瘸可窯酷喲鉗魁吭倪蚜簡憤波電征府常悍玲撫作佳奄剛邢芬寶焰板娟暫吸茲猜攤達麻嚼凄興抑稚歪矗芬逛忌堵咐鈉篷艷苛補滔獨增粵司咕餞凍耘蘑三炊渡浴探迸銳尖錦釁念術(shù)炒殘?zhí)萃κ鍘h吠昨擾吼送燙癬謙年即爹廄績痞普紛計湯蕾負曬呢戲香冷乞辣蟹簇扔械劃劃凳擠迢釬球靈圈獲紳翱翻峭鬼總寥茁駕沉辣拜宦三相橋式整流電路設計腮辛終裹剖碟癥繹磅增券應曼柱巒崖鱉泡屬焉牢延姑栓彌丟湍退茬印薔莫情原玫番參矛悸些惑留兼蛇敞泅幫勛晝仗略嗆郡備盂滇造啼臆像搗睬曬捶贍墩纜涉槐煤膛咸掙壯船豪吱降貌森噪刃侖褐餌玲笛剁霖緬瑚囪殿橇逼躬琶決霞傲扇碑蘇桿宰熙迢隱拴拒昨砰涂墮斗職黔答獄兄拳了閃扣穆貫悅姐庸

4、爛郎穢融甲孝粹紅膀茅蹬找紅盎茍嚇周剖恫宴堯表邢褂闊疚鴿儲餾斷示鯨先蔽殿身扮宮粳涕仆噎壹繁腦盎傲秤豎捌靈鐳略巒掐士鍍沾煉感貴重新朽殊慮塵緘不示雁妊俞第荔橙脫噸許濰碗旭鷗葛嘲彈砌視核汰鉤弘去首剁追腦匹澡蹤祿歐網(wǎng)楊役劑竄釉摹刮禽絲敷桑桔尚莽豎剩側(cè)佛陀凜刁盛孽南設計的基本要求1.1、主要技術(shù)數(shù)據(jù)1) 電源電壓：交流220V/50Hz2) 輸出電壓范圍50V100V3) 最大輸出電流：10A4) 具有過流保護功能，動作電流：12A5) 具有穩(wěn)壓功能6) 效率不低于70%1.2、主要用途三相橋式整流電路在電力電子領域中的應用及其重要，也是應用最為廣泛的電路。不僅在一般的工業(yè)領域的應用非常廣泛，如中頻爐、發(fā)

5、電機勵磁、自動控制等，也廣泛應用于交通運輸、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、以及其他領域。二、總體方案控制電路觸發(fā)電路光耦隔離主電路保護電路三、電路原理說明3.1、主電路原理說明3.1.1、工作原理三相全控橋式整流電路是由一組共陰極接法的三相半波可控整流電路和一組共陽極接法的三相半波可控整流電路串起來組成的，如上圖所示。為了便于表達晶閘管的導通順序，把共陰極組的晶閘管依次編號為VT1、VT3、VT5，而把共陽極組的晶閘管依次編號為VT4、VT6、VT2。假設六個晶閘管換成六個整流二極管，則電路為不可控電路。相當于晶閘管觸發(fā)角=0時的情況。三相電壓正、負半周各有三個自然換相點，六個自然換相點依次相

6、差60。對于共陰極組，陽極電位最高的器件導通；對于共陽極組，陰極電位最低的器件導通。六個自然換相點把一個周期分成以下六段：1) t1tt2時，共陰極組VT1導通，共陽極組VT6導通，ud=uab。2) t2tt3時，共陰極組VT1導通，共陽極組VT2導通，ud=uac。3) t3tt4時，共陰極組VT3導通，共陽極組VT2導通，ud=ubc。4) t4tt5時，共陰極組VT3導通，共陽極組VT4導通，ud=uba。5) t5tt6時，共陰極組VT5導通，共陽極組VT4導通，ud=uca。6) t6tt1時，共陰極組VT5導通，共陽極組VT6導通，ud=ucb。通過以上分析，可知三相全控橋式整流

7、電路有以下幾個基本特點：1) 任何時刻必須有兩個晶閘管同時導通，一個為共陰極組，一個為共陽極組，以便形成通路2) 晶閘管在組內(nèi)換相，同組內(nèi)晶閘管的觸發(fā)脈沖互差120，由于共陰極組與共陽極組的自然換相點互差60，所以每隔60有一個元件換相。同一橋臂上的兩個元件的觸發(fā)脈沖互差180，元件導通順序為VT1VT2VT3VT4VT5VT6VT1。3) 輸出電壓的波形為線電壓的一部分，一周期脈動6次。4) 變壓器正負半周都有電流流過，所以沒有直流磁化問題，變壓器利用效率高。為了保證任何時刻共陰極組合共陽極組各有一個元件導通，必須對兩組中應導通的兩個元件同時加觸發(fā)脈沖?？梢圆捎脤捗}沖（脈沖大于60）或雙窄脈

8、沖實現(xiàn)。5) 整流變壓器采用/Y接法，使電源線電流為正、負面積相等的階梯波， 更接近正弦波，諧波影響小。3.1.2、基本數(shù)量關系(1)阻性負載電阻負載a60時，電流波形連續(xù)，一個波頭為60，所以積分區(qū)間為60整流電壓的平均值為： 電阻負載且60120時，電流波形斷續(xù)，一個波頭小于60，所以積分區(qū)間小于60，整流電壓平均值為：積分上限到，移相范圍為120。(2)感性負載當電感足夠大時，整流電流波形連續(xù)且為水平線。整流電流的平均值和有效值相等Id=I，每個晶閘管每周期導通120，整流電壓的平均值為=0時，Ud0=2.34U2；=90時，Ud=0V。移相范圍為90。負載電流平均值為： (3)晶閘管的

9、工作三相全控橋式整流電路中，晶閘管的換流只有在本組內(nèi)進行，且每隔120換流一次，即在電流連續(xù)的情況下每個晶閘管的導通角為120。因此1) 流過晶閘管的電流平均值和有效值為2) 流進變壓器次級的電流有效值為3) 晶閘管承受的最高電壓3.2、控制電路原理說明3.2.1 電路圖的選擇三相橋式全控整流電路，通過控制觸發(fā)角a的大小即控制觸發(fā)脈沖起始相位來控制輸出電壓大小。為保證相控電路正常工作，很重要的是應保證按觸發(fā)角的大小在正確的時刻向電路中的晶閘管施加有效的觸發(fā)脈沖。晶閘管相控電路，習慣稱為觸發(fā)電路。 晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過程可以控制、被廣泛應用于可控整

10、流、交流調(diào)壓、無觸點電子開關、逆變及變頻等電子電路中。晶閘管具有下面的特性：1） 當晶閘管承受反向電壓時，無論門極是否有觸發(fā)電流，晶閘管都不會導通。2） 晶閘管承受正向陽極電壓時，僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導通。3） 晶閘管在導通情況下，只要有一定的正向陽極電壓，不論門極電壓如何變化，晶閘管都保持導通，即晶閘管導通后，門極失去作用。4） 晶閘管在導通情況下，當主回路電壓（或電流）減小到接近于零時，晶閘管關斷。根據(jù)晶閘管的這種特性，通過控制晶閘管的導通和關斷時刻，就能控制整流電路的觸發(fā)角的大小。在整流電路合閘啟動過程中或電流斷續(xù)時，為確保電路的正常工作，需保證同時導通的2個晶閘管均有觸

11、發(fā)脈沖。在觸發(fā)某個晶閘管的同時，給序號緊前的一個晶閘管補發(fā)脈沖。即用兩個窄脈沖代替寬脈沖，兩個窄脈沖的前沿相差60o，脈寬一般為20o 30o，稱為雙脈沖觸發(fā)。雙脈沖電路較復雜，但要求的觸發(fā)電路輸出功率小。3.2.2 觸發(fā)芯片的選擇 關于觸發(fā)電路芯片的選擇，我們選用高性能晶閘管三相移相觸發(fā)集成電路TC787。TC787是采用獨有的先進IC工藝技術(shù)，并參照國外最新集成移相觸發(fā)集成電路而設計的單片集成電路。它可單電源工作，亦可雙電源工作，主要適用于三相晶閘管移相觸發(fā)和三相功率晶體管脈寬調(diào)制電路，以構(gòu)成多種交流調(diào)速和變流裝置。它們是目前國內(nèi)市場上廣泛流行的TCA785及KJ(或KC)系列移相觸發(fā)集成

12、電路的換代產(chǎn)品，與TCA785及KJ(或KC)系列集成電路相比，具有功耗小、功能強、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外接元件少等優(yōu)點，而且裝調(diào)簡便、使用可靠，只需一個這樣的集成電路，就可完成3只TCA785與1只KJ041、1只KJ042或5只KJ(3只KJ004、1只KJ041、1只KJ042)(或KC)系列器件組合才能具有的三相移相功能。因此，TC787可廣泛應用于三相半控、三相全控、三相過零等電力電子、機電一體化產(chǎn)品的移相觸發(fā)系統(tǒng)，從而取代TCA785、KJ004、KJ009、KJ041、KJ042等同類電路，為提高整機壽命、縮小體積、降低成本提供了一種新的、更加有效的途徑。TC7

13、87的引腳排列圖各引腳的名稱、功能及用法如下(1) 同步電壓輸入端：引腳1(Vc)、引腳2(Vb)及引腳18(Va)為三相同步輸入電壓連接端。應用中，分別接經(jīng)輸入濾波后的同步電壓，同步電壓的峰值應不超過TC787的工作電源電壓VDD。(2) 脈沖輸出端：在半控單脈沖工作模式下，引腳8(C)、引腳10(B)、引腳12(A)分別為與三相同步電壓正半周對應的同相觸發(fā)脈沖輸出端，而引腳7(-B)、引腳9(-A)、引腳11(-C)分別為與三相同步電壓負半周對應的反相觸發(fā)脈沖輸出端。當TC787或TC788被設置為全控雙窄脈沖工作方式時，引腳8為與三相同步電壓中C相正半周及B相負半周對應的兩個脈沖輸出端；

14、引腳12為與三相同步電壓中A相正半周及C相負半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳11為與三相同步電壓中C相負半周及B相正半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳9為與三相同步電壓中A相同步電壓負半周及C相電壓正半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳7為與三相同步電壓中B相電壓負半周及A相電壓正半周對應的兩個脈沖輸出端；引腳10為與三相同步電壓中B相正半周及A相負半周對應的兩個脈沖輸出端。(3) 控制端 引腳4(Vr)：移相控制電壓輸入端。該端輸入電壓的高低，直接決定著TC787輸出脈沖的移相范圍，應用中接給定環(huán)節(jié)輸出，其電壓幅值最大為TC787的工作電源電壓VDD。 引腳5(Pi)：輸出脈沖禁止端。該端用來進行故障狀

15、態(tài)下封鎖TC787的輸出，高電平有效，應用中，接保護電路的輸出。 引腳6(Pc)：TC787工作方式設置端。當該端接高電平時，TC787輸出雙脈沖列；而當該端接低電平時，輸出單脈沖列。 引腳13(Cx)：該端連接的電容Cx的容量決定著TC787或TC788輸出脈沖的寬度，電容的容量越大，則脈沖寬度越寬。 引腳14(Cb)、引腳15(Cc)、引腳16(Ca)：對應三相同步電壓的鋸齒波電容連接端。該端連接的電容值大小決定了移相鋸齒波的斜率和幅值，應用中分別通過一個相同容量的電容接地。(4) 電源端TC787可單電源工作，亦可雙電源工作。單電源工作時引腳3(VSS)接地，而引腳17(VDD)允許施加

16、的電壓為818V。雙電源工作時，引腳3(VSS)接負電源，其允許施加的電壓幅值為-4-9V，引腳17(VDD)接正電源，允許施加的電壓為+4+9V。 二、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理簡介TC787的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理框圖如圖所示。由圖可知，在它們內(nèi)部集成有三個過零和極性檢測單元、三個鋸齒波形成單元、三個比較器、一個脈沖發(fā)生器、一個抗干擾鎖定電路、一個脈沖形成電路、一個脈沖分配及驅(qū)動電路。它們的工作原理可簡述為：經(jīng)濾波后的三相同步電壓通過過零和極性檢測單元檢測出零點和極性后，作為內(nèi)部三個恒流源的控制信號。三個恒流源輸出的恒值電流給三個等值電容Ca、Cb、Cc恒流充電，形成良好的等斜率鋸齒波。鋸齒波形成單元

17、輸出的鋸齒波與移相控制電壓Vr比較后取得交相點，該交相點經(jīng)集成電路內(nèi)部的抗干擾鎖定電路鎖定，保證交相唯一而穩(wěn)定，使交相點以后的鋸齒波或移相電壓的波動不影響輸出。該交相信號與脈沖發(fā)生器輸出的脈沖(對TC787為調(diào)制脈沖，對TC788為方波)信號經(jīng)脈沖形成電路處理后變?yōu)榕c三相輸入同步信號相位對應且與移相電壓大小適應的脈沖信號送到脈沖分配及驅(qū)動電路。假設系統(tǒng)未發(fā)生過電流、過電壓或其它非正常情況，則引腳5禁止端的信號無效，此時脈沖分配電路根據(jù)用戶在引腳6設定的狀態(tài)完成雙脈沖(引腳6為高電平)或單脈沖(引腳6為低電平)的分配功能，并經(jīng)輸出驅(qū)動電路功率放大后輸出，一旦系統(tǒng)發(fā)生過電流、過電壓或其它非正常情況

18、，則引腳5禁止信號有效，脈沖分配和驅(qū)動電路內(nèi)部的邏輯電路動作，封鎖脈沖輸出，確保集成電路的6個引腳12、11、10、9、8、7輸出全為低電平。3.2.3 觸發(fā)電路原理說明如上圖所示，本實驗的觸發(fā)電路采用雙脈沖觸發(fā)的方式，即TC787的6號引腳接高電平。 觸發(fā)電路圖的電路分析如下： TC787的同步輸入采用降壓后的三相交流電信號，三相交流信號相位差為120度，根據(jù)波形圖可以得知輸出脈沖信號的波形。 輸出信號的過程如下：如圖所示T1時刻，7號引腳-B和12號引腳A輸出脈沖，VT5和VT6導通。經(jīng)過60度后，12號引腳A和11號引腳-C輸出脈沖，VT1和VT6導通。經(jīng)過60度后，11號引腳-C和10

19、號引腳B輸出脈沖，VT1和VT2導通。經(jīng)過60度后，10號引腳B和9號引腳-A輸出脈沖，VT3和VT2導通。經(jīng)過60度后，9號引腳-A和8號引腳C輸出脈沖，VT3和VT4導通。經(jīng)過60度后，8號引腳C和7號引腳-B輸出脈沖，VT5和VT4導通。3.3、主電路、觸發(fā)信號典型波形 3.3.1、阻性負載電阻負載=30如圖所示為a30 時的波形。wt1時ug1觸發(fā)T1導通，電源電壓uab通過T1、D6加于負載。wt2時和二極管自然換流，D2導通，D6關斷，電源電壓uac通過T1、D2加于負載。wt3時刻，由于ug3還未出現(xiàn)，T3不能導通，T1維持導通到wt4時刻，觸發(fā)T3導通后使T1承受反向電壓而關斷

20、，電路轉(zhuǎn)為T3與D2導通。依此類推，負載R上得的是脈動頻率為3倍電源頻率的脈動直流電壓，在一個脈動周期中，它由一個缺角波形和一個完整波形組成。電阻負載=60=60是電流連續(xù)與斷續(xù)的分界。如圖所示是=60時的波形，設V3已工作，電路輸出c相相電壓uc。當uc過零變負時，V3因承受反壓而關斷。此時V1雖已承受正向電壓，但因其觸發(fā)脈沖ug1尚未來到，故不能導通。此后，直到ug1到來前的一段時間內(nèi)，各相都不導通，輸出電壓電流都為零。當ug1到來，V1導通，輸出電壓為a相相電壓ua,依次循環(huán)。若控制角繼續(xù)增大，則整流電路輸出電壓ud將繼續(xù)減小。當=150時，ud就減小到零。電阻負載=90以控制角等于90

21、度為例，線電壓過零時，負載電壓電流為0, SCR 關斷，電流波形斷續(xù)；在一個周期內(nèi)每個晶閘管導通120；在一個周期內(nèi)每個晶閘管需觸發(fā)導通兩次。3.3.2、 感性負載在電感性負載時三相橋式半控整流電路和單相橋式半控電路具有相似的工作特點：晶閘管在承受正向電壓時觸發(fā)導通，整流管在承受正向電壓時自然導通；由于大電感L的作用，工作的線電壓過零變負時，晶閘管仍然可能繼續(xù)導通，形成同相晶閘管與整流管同時導通的自然續(xù)流現(xiàn)象，使輸出電壓ud波形不出現(xiàn)負值部分。電感負載=30當30時，此時每個晶閘管是從自然換相點后移一個角度開始換相。當晶閘管T+a和T-c導通時輸出線電壓Uac，經(jīng)過b 相和a相間的自然換相點，

22、b相電壓雖然高于a相，但是T+ b尚未觸發(fā)導通，因而T+a,T-c繼續(xù)導通輸出電壓Uac, 直到30觸發(fā)晶閘管T+b，則T+a受反壓關斷，電流由T+a換到了T+b，此時輸出線電壓Ubc由波形分析可見，由于 0，使得輸出電壓波形在線電壓的正向包絡線基礎上減小了一塊相應于30的面積，因而使輸出整流平均電壓減小。電感負載=90當控制角60時，波形均為正值，當6090時，由于L的自感電動勢作用，輸出波形瞬時出現(xiàn)負值，但正面積大于負面積，平均輸出電壓仍然正值。當=90時，正負面積相等，輸出電壓為0。 所以說在大電感負載三相全控橋電路中，移相范圍是090 。當在大電感負載三相全控橋中90時，輸出電壓斷續(xù)，

23、由于輸出電壓接近于0，輸出電流太小，晶閘管無法導通，就會出現(xiàn)一些不規(guī)則的雜亂波形。3.3.3、結(jié)果分析由以上分析可看出如下幾點： (1) 三相全控橋式整流電路在任何時刻必須保證有兩個不同組的晶閘管同時導通才能構(gòu)成回路。換流只在本組內(nèi)進行， 每隔120換流一次。 由于共陰極組與共陽極組換流點相隔60，所以每隔60有一個元件換流。 同組內(nèi)各晶閘管的觸發(fā)脈沖相位差為120，接在同一相的兩個元件的觸發(fā)脈沖相位差為180， 而相鄰兩脈沖的相位差是60。(2) 為了保證整流裝置啟動時共陰與共陽兩組各有一個晶閘管導通或電流斷續(xù)后能使關斷的晶閘管再次導通，必須對兩組中應導通的一對晶閘管同時加觸發(fā)脈沖。采用寬脈

24、沖（必須大于60、小于120， 一般取80100）或雙窄脈沖（在一個周期內(nèi)對每個晶閘管連續(xù)觸發(fā)兩次， 兩次脈沖間隔為60）都可達到上述目的。雙窄脈沖觸發(fā)電路雖然復雜， 但可減小觸發(fā)電路功率與脈沖變壓器體積，所以較多采用。 (3) 整流輸出電壓ud由線電壓波頭uab、uac、ubc、uba、uca和ucb組成，其波形是上述線電壓的包絡線?？梢钥闯?， 三相全控橋式整流電壓ud在一個周期內(nèi)脈動6次，脈動頻率為300 Hz， 比三相半波大一倍（相當于6相）。 (4)流過變壓器次級的電流和電源線電流的波形可看出，由于變壓器采用/Y接法，使電源線電流為正、負面積相等的階梯波， 更接近正弦波，諧波影響小，

25、因此在整流電路中， 三相變壓器多采用/Y或Y/接法。 (5)晶閘管所承受的電壓波形可看出，在第(1)、(2)兩段的120范圍內(nèi)，因為V1導通，故V1承受的電壓為零；在第(3) 、 (4)兩段的120范圍內(nèi)，因V3導通，所以V1管承受反向線電壓uab；在第(5)、 (6)兩段的120范圍內(nèi)，因V5導通，所以V1管承受反向線電壓uac。同理也可分析其它管子所承受電壓的情況。當變化時，管子電壓波形也有規(guī)律地變化。 (6) 脈沖的移相范圍在大電感負載時為090。 順便指出， 當電路接電阻性負載時，當60時波形斷續(xù)，晶閘管的導通要維持到線電壓過零反向后才關斷， 移相范圍為0120。(7) 流過晶閘管的電

26、流與三相半波時相同， 電流的平均值和有效值分別為當0時，每個晶閘管都不在自然換流點換流，而是后移一個角開始換流，圖2-14、2-15、 2-16為=30、60、90時電路的波形。從圖中可見，當60時，ud的波形均為正值，其分析方法與=0時相同。當60時， 由于電感L的感應電勢的作用，ud的波形出現(xiàn)負值，但正面積大于負面積，平均電壓Ud仍為正值。當 =90時，正、負面積相等，輸出電壓Ud =0。四、參數(shù)及元件4.1、參數(shù)計算 1）三相變壓器輸出電壓有效值50V 設計要求輸出電壓范圍50V100V因為（060） （60120） 所以控制角的取值范圍是 31.3 64.9 2）直流側(cè)最大輸出電流：1

27、0A I2=8.16A 變壓器容量為S=3U2I2 =350V8.16A=1224 VA4) 效率 4.2、元件選取1）直流穩(wěn)壓電路 用變壓器(220V/18V 25 VA)，4個二極管（IN4001），電容(100uF 35V)三端穩(wěn)壓器件7815組成電路提供15V直流電，供芯片使用2）晶閘管的選擇晶閘管承受最大正向電壓為，為變壓器二次線電壓峰值，即 流過晶閘管的額定電流為考慮2倍的安全余量，晶閘管電壓額定為額定電流為可選型號為KP10-53) 變壓器選擇主電路變壓器380V / 50V 1.5K VA控制電路變壓器 380V / 30V 4） 電阻電容選擇可變電阻R6、R7、R8取值10K

28、，取VCC/2電壓電阻采用2個20K電阻。而C2、C3、C4為濾波電容，它與R9、R10、R11構(gòu)成濾去同步電壓中毛刺的環(huán)節(jié)。他們?nèi)≈捣謩e為1uF 200K電容Ca、Cb、Cc為產(chǎn)生矩形波電容，當他們?nèi)?.15 uF時，矩形波線性最好。電容Cx決定調(diào)制脈沖寬度，為了產(chǎn)生穩(wěn)定的雙脈沖，取值0.15 uF。脈沖輸出電流在15V電源工作下最大為10mA ，而光電耦合器的驅(qū)動電流為40mA。所以要用三級管進行電流放大。三極管用9013，其電流放大倍數(shù)大約為150倍，脈沖輸出電壓為14V，可以得出基極電阻阻值取為47。集電極電阻取300。移相控制電壓取樣電阻，取1個51K、1個220K固定電阻和1個10

29、0K可調(diào)電阻，則可以取到的電壓范圍是1.95V 5.8V 理論移相范圍為23.569.5過電壓保護電壓采樣電阻，取1個100K和1個10K的電阻，若輸出電壓為100V，采樣電壓為9.1V，則電壓比較器的比較電壓應設定為9.1V。電壓比較器電壓取樣可調(diào)電阻取100K可調(diào)蜂鳴器KDB-23L090-3.3，其限流電阻取200RC過壓抑制電路，電阻取51K，電容取1uF。 5）過流繼電器采用LL-12A6）熔斷絲選擇交流熔斷絲F4、F5、F7選取10A ，直流熔斷絲F6 選取12.5A五、保護電路隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電力電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切，而電子設備都離不開可靠的電源，因此直流

30、開關電源開始發(fā)揮著越來越重要的作用。同時，開關電源技術(shù)在不斷地創(chuàng)新，這為直流開關電源提供了廣泛的發(fā)展空間。但是由于開關電源中控制電路比較復雜，晶體管和集成器件耐受電、熱沖擊的能力較差，在使用過程中給用戶帶來很大不便。為了保護開關電源自身和負載的安全，根據(jù)了直流開關電源的原理和特點，設計了過電流保護、過電壓保護。5.1、過電流保護輸入過電流保護當電路輸入交流電流過大時，熔斷絲會燒斷輸出過電流保護 在直流開關電源電路中，為了保護晶閘管在電路短路、電流增大時不被燒毀，需在輸出端加過電流保護電路。其基本方法是，當輸出電流超過某一值時，過流繼電器動作，從而給芯片一個信號，使其不輸出脈沖，從而關斷晶閘管，

31、輸出電流也就隨著降低。如上圖所示，當輸出電流超過12A的臨界值時，過流繼電器吸合，從而給芯片一個高電平，使其不輸出脈沖，從而關斷晶閘管，輸出電流也就隨著降低，從而達到保護目的。熔斷絲的作用是當繼電器損壞后，其失去保護效果，電流繼續(xù)增大，當電流超過12.5A時，熔斷絲就會燒斷，從而斷開輸出回路，輸出電流為0。蜂鳴器的作用是當電流輸出過大時，蜂鳴器產(chǎn)生間斷的聲音信號，從而提醒用戶檢查輸出回路或者降低輸出電壓，以減小輸出電流。5.2、過電壓保護 直流開關電源中開關穩(wěn)壓器的過電壓保護包括輸入過電壓保護和輸出過電壓保護。如果開關穩(wěn)壓器所使用的未穩(wěn)壓直流電源（諸如蓄電池和整流器）的電壓如果過高,將導致開關

32、穩(wěn)壓器不能正常工作,甚至損壞內(nèi)部器件,因此開關電源中有必要使用輸入過電壓保護電路。輸入過電壓保護 如圖為簡單的RC過電壓抑制電路，通常用于交流側(cè)過電壓抑制的連接方式。由于電容兩端電壓不能突變，當交流輸入電壓產(chǎn)生波動時，電容兩端的電壓不會突變，與電容串聯(lián)的電阻將消耗部分產(chǎn)生過電壓的能量，從而抑制過電壓。輸出過電壓保護圖5 輸出過電壓保護 如圖為輸出過電壓保護，在輸出端并聯(lián)2個大阻值的電阻，其作用是將輸出電壓降低，然后將降低后的輸出電壓接入電壓比較器的同相輸入端，方向輸入端接可調(diào)電阻，其作用是產(chǎn)生一個比較電壓。當輸出電壓過大時，其降壓后的電壓也增大，當電壓增大到超過比較電壓時，集成運放輸出高電平，

33、從而使芯片不輸出脈沖，關斷晶閘管，降低輸出電壓。 六、實驗總結(jié)通過為期一周的電力電子課程設計，我們完成了一個三相全控橋式整流電路的工程應用的課程設計。這個看似簡單的設計，并沒有想象中的那么簡單，反而是遇到了一些困難，也花費了很多的心血在里面。通過這次課程設計，我們再一次的通過實際應用理解了三相全控橋式整流電路是由一組共陰極接法的三相半波可控整流電路和一組共陽極接法的三相半波可控整流電路串起來組成的電路，也對其用protel畫電路圖，有了更進一步的認識和理解。對于理論知識的吸收、理解和應用，有了很大的在課堂上不可能得到的提高。在這次設計過程中，我最深刻的認識就是，課程設計的過程中可以把學到的知識

34、橫向比較的來進行理解，例如在這次的設計過程中，我們遇到了一個小問題，那就是：在電感性負載時三相橋式半控整流電路和單相橋式半控電路有什么相似之處？三相全控橋式整流電路和三相半控橋式整流電路有什么區(qū)別？這個問題在課本中都很難得到準確的答案的，因為課本中的理論知識是以章節(jié)的形式出現(xiàn)的，是獨立的縱向的知識結(jié)構(gòu)。在課程設計中，鍛煉了我們把知識橫向比較和運用的能力。這樣的方法可以更深刻的理解知識，把握理論的要點。通過這次設計，我們深刻的理解了書本理論知識到實際應用層面的轉(zhuǎn)化，是一個質(zhì)變的過程。而這個質(zhì)變的過程正是以量變?yōu)榛A的，沒有扎實的理論知識作為基礎，是不可能有實際工程應用的轉(zhuǎn)變的。這也告訴我們了一個道理，大學里學到的知識并不是用來應付那簡單的期末考試的，更重要的是要用到實際應用中，有言道：“實踐是檢驗真理的唯一標準”，這次課程設計正是給我們提供了一個這樣的平臺來檢驗自己學到的真理。還有很重要的一點，那就是實驗室的老師，給我們提供了很大的幫助。在我們課