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课题:第四章 第一节 单相半波可控整流电路 课时:2课时
教学目标:1、掌握单相半波可控整流电路的工作原理 2、掌握不同负载下半波可控整流电路的整流情况 3、会对单相半波可控整流电路的主要参数进行简单的计算 重点、难点:单相半波可控整流电路的工作原理 教具:教材 教学方法:讲授法
时间分配:回顾 10分钟 新授 70分钟 小结 15分钟 作业布置 5分钟 教学过程: 相关知识
带电阻负载的工作情况
变压器T起变换电压和隔离的作用
电阻负载的特点:电压与电流成正比,两者波形相同 。 基本数量关系
首先,引入两个重要的基本概念:
触发延迟角:从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用触发角或控制角。
导通角:晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称为,用θ表示 。 直流输出电压平均值为
Ud?12????2U2sin?td(?t)?2U22?(1?cos?)?0.45U1?cos?22
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表示,也称 VT的a移相范围为180°这种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,简称相控方式。
Ta)u1u2VTuVTidudRa)u1Tu2VTuVTudRidLu2b)b)u20ug0ud0?uVT?t1?2??tc)0ug?t1?2??tc)0ud++?t?td)0?id?td)??te)0uVTf)??te)0?t0?t2. 带阻感负载的工作情况
阻感负载的特点:电感对电流变化有抗拒作用,使得流过电感的电流不发生突变。
电力电子电路的一种基本分析方法 通过器件的理想化,将电路简化为分段线性电路,分段进行分析计算。
对单相半波电路的分析可基于上述方法进行: 当VT处于断态时,相当于电路在VT处断开,id=0。 当VT处于通态时,相当于VT短路。
VTLu2Ra)u2VTLRb)
当VT处于通态时,如下方程成立:
didL?Rid?2U2sin?tdt初始条件:ωt= ,id=0。求解式
?LR
Z?R2?(?L)2
(2-2)并将初始条件代入可得
R?(?t??)2U2 ?Lid??sin(???)e?Z
? 其, ??arctan2U2sin(?t??)Z31
(2-3)
单相半波可控整流电路
为避免Ud太小,在整流电路的负载两端并联续流二极管
Ta)u1u2VTuVTudidiVDRLVDRRu2b)Oudc)Oidd)OiVTe)OiVDR?t1?t?tId?tId?-??+??tf)OuVTg)O?t?t当u2过零变负时,VDR导通,ud为零。此时为负的u2通过VDR向VT施加反压使其关断,L储存的能量保证了电流id在L-R-VDR回路中流通,此过程通常称为续流。续流期间ud为零,ud中不再出现负的部分。
数量关系若近似认为id为一条水平线,恒为Id,则有
IVT?IVDR?
12?12????Id2d(?t)?2d???Id2???2??????Id(?t)?Id2?(2-7) IdVDR????Id2?小结:1.单相半波可控整流电路在电阻负载下的工作情况 2、单相半波可控整流电路在其他负载下的工作情况 作业布置: 审批: 后记:
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周次: 时间:
课题:第二节 单相桥式可控整流电路 课时:2课时
教学目标:1、掌握单相桥式可控整流电路的工作原理
2、掌握不同负载下单相桥式可控整流电路的整流情况 3、会对单相桥式可控整流电路的主要参数进行简单的计算 重点、难点:单相桥式可控整流电路的工作原理 教具:教材 教学方法:讲授法
时间分配:回顾 10分钟 新授 70分钟 小结 15分钟 作业布置 5分钟 教学过程: 相关知识
1.带电阻负载的工作情况 工作原理及波形分析
VT1和VT4组成一对桥臂,在u2正半周承受电压u2,得到触发脉冲即导通,当u2过零时关断。
VT2和VT3组成另一对桥臂,在u2正半周承受电压-u2,得到触发脉冲即导通,当u2过零时关断。
VT1VT3Ta)u1i2u2idaudbVT2VT4Rudidb)uVTc)0?1,4ud(id)???t0i20?td)?t
数量关系
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Ud?1????2U2sin?td(?t)?22U21?cos?1?cos??0.9U2?22a 角的移相范围为180°。
IdVT?1U1?cos?Id?0.4522R2向负载输出的平均电流值为:
Id?Ud22U21?cos?U1?cos???0.92R?R2R2流过晶闸管的电流平均值只有输出直流平均值的一半,即: 2.带阻感负载的工作情况
为便于讨论,假设电路已工作于稳态,id的平均值不变。 假设负载电感很大,负载电流id连续且波形近似为一水平线。
u2过零变负时,由于电感的作用晶闸管VT1和VT4中仍流过电流id,并不关断。
至ωt=π+通。
VT2和VT3导通后,u2通过VT2和VT3分别向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断,流过
id时刻,给VT2和VT3加触发脉冲,因VT2和VT3本已承受正电压,故两管导
VT1aTu1i2u2VT3udbLRVT2u2OudOidiVTO1,4a)VT4?t?tIdIdIdIdId?t?t?t?t?tiVTO2,3Oi2uVTO1,4Ob)VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3上,此过程称换相,亦称换流。
3.带反电动势负载时的工作情况
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