单相桥式可控整流电路课程设计报告

北京石油化工学院 BEIJING INSTITUTE OF PETROCHEMICAL TECHOLOGY

及交流电源电压过高或过低；均能引起装置或其他元件的电流超过正常工作电流，即出现过电流。因此，必须对电力电子装置进行适当的过电流保护。采用快速熔断器作过电流保护，其接线图（见图3.2）。熔断器是最简单的过电流保护元件，但最普通的熔断器由于熔断特性不合适，很可能在晶闸管烧坏后熔断器还没有熔断，快速熔断器有较好的快速熔断特性，一旦发生过电流可及时熔断起到保护作用。最好的办法是晶闸管元件上直接串快熔，因流过快熔电流和晶闸管的电流相同，所以对元件的保护作用最好，这里就应用这一方法快熔抑制过电流电路图如下图所示：

A型 B型 C型 图3.2

A型熔断器

特点：是熔断器与每一个元件串连，能可靠的保护每一个元件。 B型熔断器

特点：能在交流、直流和元件短路时起保护作用，其可靠性稍有降低 C型熔断器

特点：直流负载侧有故障时动作，元件内部短路时不能起保护作用 因此我们选择A型保护。

2.3抑制电路

2.3.1电流上升的抑制保护

晶闸管初开通时电流集中在靠近门极的阴极表面较小的区域，局部电流密度很大，然后以0.1mm/μs的扩展速度将电流扩展到整个阴极面，若晶闸管开通时电流上升率di/dt过大，会导致PN结击穿，必须限制晶闸管的电流上升率使其在合适的范围内。其有效办法是在晶闸管的阳极回路串联入电感。

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串联电感抑制保护

2.3.2电压上升的抑制保护

加在晶闸管上的正向电压上升率dv/dt也应有所限制,如果dv/dt过大，由于晶闸管结电容的存在而产生较大的位移电流，该电流可以实际上起到触发电流的作用，使晶闸管正向阻断能力下降，严重时引起晶闸管误导通。为抑制dv/dt的作用，可以在晶闸管两端并联R-C阻容吸收回路。

阻容吸收电路

第3章 元器件参数计算选取与总电路图

3.1整流电路参数计算

纯电阻负载时：

晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为

负载电压平均值Ud?变压器变比K=1

变压器二次侧电流有效值I2?2U2和2U2。 21?cos? 21?????wt??0.9U22U2sinwtd ???sin2?U2，0°时最大，I2=4.4A ???2?R变压器容量S?U2I2?220V?4.4A?968W

0.9U2?3.96A RId??1.98V 流过晶闸管平均电流 Id ?VT?2负载平均电流Id?流过晶闸管电流有效值 IVT?U2sin2??????3.11A 2??2R晶闸管额定电压VTN?22U2?622.3V（取2倍裕量）

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晶闸管额定电流INTN?2变压器侧阻容保护：

IVT?3.96A（取2倍裕量） 1.57S3000C?400?400??0.47?F

URRM16002R?100RZ50?100?388? Cf0.47?5022????????U2?220???0.41?R?R?W 66?10???10????2?fC2???50?0.47????2?U2?P?R??X???c?晶闸管的阻容保护

R??2~4?Ud198??2~4????200~400?? IT1.98PR??0.5~0.7?R??100~280?W

C??2.5~5??10?3IT??2.5~5??10?3?1.98??0.00495~0.0099?F Uc?2.2U2m?2.2?220?484V

熔断器：

Uer?Ug?U2

Ier??1.2~1.5?IT??1.2~1.5??1.98??2.376~2.97?A

电感：

若晶闸管开通时电流上升率di/dt过大，会导致PN结击穿，必须限制晶闸管的电流上升率使其在合适的范围内。在每个桥臂上与晶闸管串联一个约几到几十微亨的小电感。所以这里取15μH。

3.2元器件型号的选择

变压器

变压器容量为968W，因为电阻负载，所以变压器得取2~3倍，所以我们选取3000VA的变压器。

BK-3000VA（50Hz~60Hz） 厂家：西奔机电设备制造（上海）有限公司

晶闸管

晶闸管的反向耐压为2U2，取（2~3）倍裕量，选择800V耐压，晶闸管的额定电流去（2~3）倍裕量，选择12A电流。

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JCT151F-800R 厂家：江苏捷捷微电子股份有限公司

变压器侧的阻容电阻和电容

R=388?，C=0.47μF，P=0.41W R取0.5W 390欧

C取0.47uf，500V耐压，型号：474K500V 晶闸管阻容电阻与电容

R=(200~400)?,C=0.00495μF~0.0099μF,PR=（100~280）W

C取0.01μF耐压500V，型号：0805高压贴片电容 厂家：淘宝

R取100W，300欧姆，型号：RX20-ZG11 厂家：上海金呈电子有限公司 快速熔断器电压电流

Uer?Ug，Ier?2.376A~2.97A

3A ，250V 型号 BAF-3 厂家：BUSSMANN

电感

15μH 型号：0630-15UH 厂商：海洋电子科技

3.3电路总线路图

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