2.2.1三相半波可控整流电路
可控整流电路中随负载类型的不同其导通角亦不同，下面将按三类不同的负载形 式讨论电路的特性。同时为了分析的方便，假设晶闸管为理想开关元件，即晶闸管导 通时其管压降等于零，晶闸管关断时其漏电流等于零，并且假设工作速度极快，晶闸
我们设计的电源就是使用了晶闸管作为核心器件的相控型电源。整个电源系统包 括由晶闸管组成的主电路、移相触发电路等组成。
设计总体框图如图2-1所示。
图2—1 设计总框图
2.2
我们已经知道，相控型电源的主要输出参数如输出电压和输出电流等主要取决于
晶闸管可控整流电路。可控整流电路通常有单相整流电路和三相整流电路。单相可控 整流电路具有器件少，线路简单的优点，但是其输出电压脉动较大，并且会引起电网
虽然晶闸管元件有许多优点，但与其它电气设备相比，由于元件的击穿电压较接 近运行电压，热时间常数小。因此过电压、过电流能力差。短时间的过电流、过电压 都可能造成元件的损坏。为使晶闸管装置能正常工作而不损坏，只靠合理选择元件还 不行，还要十分重视保护环节，以防不测。所以在主电路的设计中还增加了过电流和 过电压保护。
本设计为直流电路，选用的是普通晶闸管。在选用晶闸管的型号时，除了定性的 了解晶闸管的伏安特性，还要定量地掌握晶闸管的主要参数。正确地选用晶闸管对保 证整机的可靠性及降低设备成本具有重要意义。选择时要综合考虑其使用环境、冷却 方式、线路型式、负载性质等因素，在保证所选元件参数具有裕量地条件下兼顾经济 性。
第
2.1
在使用交流电的直流电源中，实现交流到直流变换的整流器起着决定性的作用。
在由变压器和二极管组成的整流电源中，当输入的交流电压确定时，直流输出电压也 确定，如果需要改变直流输出电压，必须改变变压器初级线圈与次级线圈的匝数比。
为了使整流器输出直流电压能够很方便的调整，可以采用由晶闸管组成的可控整流电 路。这种电路是靠改变晶闸管的导通相位来控制整流器输出电压的，所以这种类型的 电源通常称为相位控制型电源，简称为相控型电源。
第
1.1
现代电力电子技术的发展方向，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学, 向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年 代末六十年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器 时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发 展起来的、以功率MOSFE和IGBT为代表的，集高频、高压和大电流于一身的功率半
2、逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机，交流电机变频调速因节能效果显著而迅速 发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0〜100Hz的交流电。在七十年代到八十
年代，随着变频调速装置的普及，大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管（GTR）和门 极可关断晶闸管（GT0）成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输 出，静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变，但 工作频率较低，仅局限在中低频范围内。
3、变频器时代
进入八十年代，大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，为现代电力电子技 术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合, 出现了一批全新的全控型功率器件、 首先是功率M0SFETI勺问世，导致了中小功率电源 向高频化发展，而后绝缘门极双极晶体管（IGBT）的出现，又为大中型功率电源向高频
导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1、整流器时代
大功率的工业用电由工频（50Hz）交流发电机提供，但是大约20%勺电能是以直流 形式消费的，其中最典型的是电解（有色金属和化工原料需要直流电解）、牵引（电气机 车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等）和直流传动（轧钢、造纸等）三大 领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电，因此在六十年代和 七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起 了一股各地大办硅整流器厂的热潮，目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家 就是那时的产物。
发展带来机遇。MOSFE和IGBT的相继问世，是传统的电力电子向现代电力电子转化 的标志。据统计，到1995年底，功率MOSFE和GTF在功率半导体器件市场上已达到 平分秋色的地步，而用IGBT代替GTF在电力电子领域已成定论。新型器件的发展不仅 为交流电机变频调速提供了较高的频率，使其性能更加完善，而且使现代电子技术不 断向高频化发展，为用电设备的高效节材节能，实现小型轻量化，机电一体化和智能 化提供了重要的技术基础。
通过不同触发电路与脉冲移相范围的要求，我的设计中晶闸管整流装置和同步变 压器选择的是D/Y型式的接法来得到要求相位的同步信号电压。
晶闸管触发电路是变流装置的重要组成部分。触发电路的性能对变流装置有很大 的影响。因为由分立元件构成的触发电路性能较差，电路也很复杂，制作和维修非常
困难，所以我采用集成触发电路，这样不仅提高了触发电路工作可靠性，缩小体积, 而且还大大简化了触发电路的生产与调试。选用的触发电路型号为
1.2
本文在实际应用中设计了一台输出电压在50V〜125V之பைடு நூலகம்可调，输出最大电流可
达100A的大功率直流电源，并要具有过电流（短路）和过电压保护。
电源系统通常称为电子设备系统的“心脏”，在电子设备中具有无可比拟的重要地 位。电子设备对电源系统的一般要求是：可靠、稳定、小型、高效率。
用晶闸管组成的可控整流电路，可以很方便地把交流电变成大小可调地直流电, 在本设计中，由于要求的容量较大，所以主电路采用三相桥式全控整流电路，具有体 积小、重量轻、效率高、动态响应好以及控制灵敏的优点。
三相不平衡，多用于小容量的设备。由于我们需要的电源输出电压为50V〜125V可调,
输出电流要达100A,容量较大，我们采用三相整流电路。在三相整流电路中，我们先 讨论一下三相半波可控整流电路，其是其他各种多相整流电路的基础，其他各种多相 整流电路的波形都可以认为是由各个三相半波整流电路波形的叠加而成。