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课 程 设 计 任 务 书

专 业 10自动化 班 级 一班 姓 名 设 计 起 止 日 期 设计题目：单相半波可控整流 设计任务（主要技术参数）： 1.主要技术参数 （已知条件） 2.利用软件画出电路原理图并仿真 3.编写设计说明书 2012.12.24~201212.28 指导教师评语： 成绩： 签字： 年 月 日 1

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引言：电力电子技术概况 电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。具体地说，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。目前所用的电力电子器件均用半导体制成，故也称电力半导体器件。 通常所用的电力有交流和直流两种。从公用电网直接得到的电力是交流的，从蓄电池和干电池得到的电力是直流的。从这些电源得到的电力往往不能直接满足要求，需要进行电力变换。即交流变交流，直流变交流，直流变直流，交流变直流。 通常电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。它是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术，又大多是为应用强电的工业服务的，故常将它归属于电工类。 电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅；它的理论基础为半导体物理学；它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。 电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要求，又开发出许多电能转换电路。这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。利用这些电路，根据应用对象的不同，组成了各种用途的整机，称为电力电子装置。这些装置常与负载、配套设备等组成一个系统。电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术常在这些装置及其系统中大量应用。 电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用，因此，电力电子技术的发展史是以电力电子器件的发展史为纲的。 一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。但在晶闸管出现前，用于电力变换的电子技术就已经存在了。晶2 沈 阳 大 学

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闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎明期。 电力电子技术的应用范围十分广泛。它不仅用于一般工业，也广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等，在照明、空调等家用电器及其他领域中也有着广泛的应用。如：工业中大量应用各种交直流电动机；电气化铁道中广泛采用电力电子技术；电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用；各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电等。 电力电子技术的应用范围十分广泛。从人类对宇宙和大自然的探索，到国民经济的各个领域，再到我们的衣食住行，到处都能感受到电力电子技术的存在和巨大魅力。 而整流电路是电力电子电路中出现最早的一种，它的作用是将交流电能变为直流电能供给直流用电设备。它的应用十分广泛，电路形式多种多样，各具特色，例如直流电动机，电镀，电解电源，同步发电机励磁，通信系统电源等。可从各种角度对整流电路进行分类，主要分类方法有：按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种；按电路结构可分为桥式电路和零式电路；按交流输入相数分为单相电路和多相电路；按变压器二次侧电流的方向是单相或双向，有分为单拍电路和双拍电路。本文简单介绍单相半波可控整流电路的原理。 1设计内容及技术要求 计算机仿真具有效率高、精度高、可靠性高和成本低等特点，已经广泛应用电力电子电路（或系统）等的分析和设计中。计算机仿真不仅可以取代系统的许多繁琐的人工分析，减轻劳动强度，提高分析和设计能力，避免因为解析法在近似处理中带来的较大误差，还可以与实物试制和调试相互补充，最大限度地降低设计成本，缩短系统研制周期。 可以说，电路的计算机仿真技术大大加速了电路的设计和实验过程。通过本次仿真，学生可以初步认识电力电子计算机仿真的优势，并掌握电力电子计算机仿真的基本方法。 (1)晶闸管单相半波可控整流电路，参数要求：电网频率 f=50Hz； 电网额定电压U1=380V；电网电压波动正负10%；阻感负载电压波动 0—510V连续可调。 （2）设计内容：制定设计方案；主电路的设计及主电路元件的选择； 驱动电路和保护电路设计及参数计算；绘制电路原理图；总体电路原理图及说明。 3 沈 阳 大 学