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2.原理分析
单相桥式全控整流电路是单相整流电路中应用较多的。
在单相桥式全控整流电路中，晶闸管T1和T4组成一对桥臂，T2和T3组成列外一对桥臂。
在电源电压正半周，若4个晶闸管均没有被触发，则负载电流为0,负载电压也为0,T1和T4各承受一半电源电压。
若在触发角a处给T1和T4加触发脉冲，T1和T4导通，电流从电源流入T1最后由T4流岀，流回电源。
当电源电压过零时，流经晶闸管的电流也降到0,T1和T4关断。
在电源电压负半周，仍在触发延迟角a处触发T2和T3,T2和T3导通，电流从电源流入T2最后由T3流出，流回电源。
当电源电压过零时，电流又降为0,T2和T3关断。
此后又是T1和T4导通，如此循环工作下去。
由于在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，故该电路称为全波整流。
3.参数计算
流过晶闸管的电流有效值为:
输岀直流电流有效值/为:
由于本次仿真设计要求电源电压为100V/50HZ,最大输岀功率为500Wo又当触发延迟角为0度时，晶闸管导通时间最长，流过负载电流有效值最大，所以应使导通延迟角为0度时输出功率为500W.令上式a为0。
，Us为100V,Q为龙/25rad/s可得陽等于
20Q。
4.波形分析
以下各波形图的波形次序为：
电源电压、触发信号、负载电流、负载电压、流过晶闸管电流、晶闸管端电压（晶闸管T4）。
2触发延迟角时波形
当a=o。
时，晶闸管起相当于电力二极管的作用，接上电源电压后晶闸管T1和T4立即导通直到电源电压过0时截止，T1和T4截上后T2和T3又马上导通，所以负载上的电压是连续的，半正弦波形。
又由于晶闸笛导通时电压降几乎可以忽略不计，所以加在未导通晶闸管上的电压应接近电源电压，故在负半周期晶闸管T4承受的电压接近电源电压。
a=0。
时，功率按前述公式计算可得
P=UsI=[J、•Jg[（sine/）'〃（血）=（舟sin2a+”；=500W
30。
触发延迟角时波形
当a=30°时，晶闸管在a=30°之前并未导通，此时负载几乎无电流流过，也无承受电压。
在a=30°之前由于晶闸管阻值较大，负载电阻阻值可以忽略不计，相当于T1和T3并联,T2和T4并联各自承受1/2电源电压，而当T2和T3导通时电压降主要集中在负载电阻，T1和T4相当于和负载电阻并联各自要承受电压接近电源电压。
在T1和T4导通时，T2和T3的情况类似。
所以晶闸管承受电压在导通延迟角之前和导通延迟角之后会有一个突变。
0=30°时，功率按前述公式计算可得
6（尸触发延迟角时波形
当二60°时，情况与a=30°时类似。
功率按前述公式计算可得
120。
触发延迟角时波形
当a=120°时,情况与a=30°时类似。
功率按前述公式计算可得
P二UsI=U•匸戏許'n妙）‘水0）=#sin2a+^HZ=97.75W
180。
触发延迟角时波形
当二180°时，由于给晶闸管触发信号时电源电压已经过0,晶闸管上电压为0相晶闸管不能被导通，故负载电阻只流过一些很小的晶闸管漏电流，可忽略不计。
这时整流电路输出功率最小，为0W。
30。
触发延迟角改变负载阻值波形图
当＜1二30。
时，将负载阻值从20Q变为1Q。
由图可知负载阻值变化除了改变输岀电流和功率并不会造成其他变化。
第二部分
1.原理图及PCB
1.1原理图
1.2PCB
2.主要器件及电路原理分析
2.1主要器件原理分析
下面对该电路的主要器件BTA24和DB3特性进行分析OBTA24是双向可控硅相当于2个晶闸管反向并联，并共用一个门极，当门极输入正向触发信号时BTA24正向导通，当门极输入反向信号时BTA24反向导通，BTA24是交流调压的常用器件，其电压电流基本特性与普通晶闸管相似。
由网上资料可知BTA24的主要参数:
I：
*产25A,监.八；沪600~800V,Icl35~50iuA。
DB3是双向触发二极管。
英伏安特性如下图所示。
由下图可以看岀双向触发二极管正、反都有转折电压且大小几乎一致。
当端电压小于转折电压时内阻较大，流过电流较小当端电压大于转折电压时，二极管被导通，流过电流大大增大，由于DB3的这些特性常用来作为BTA24的门极控制电路。
有网上资料可知DB3主要参数:
、L二28~36V（32V为典型值），Im=100ilA（最大值）。
该电路利用双向触发二极管触发双向可控硅从而实现调压目的的交流调压电路。
当电路接通交流帀电后，交流市电便通过电位器R1和R2、负载电阻R4向电容C2充电只要电容器C2上的充电电压高于双向触发二极管DB3的转折电压，电容器C2便通过双向触发二极管DB3向双向可控硅Q1的控制极放电从而使双向可控硅导通。
改变R1和R2阻值可以改变向C2充电速度从而改变双向可控硅的触发延迟角。
由于双向触发二极管DB3在正、反电压下均能工作，所以整个电路可以工作于交流电的正、负两个半周。
而与双向可控硅并联的R3和C1组成了阻容吸收电路。
我们知道，晶闸管有一个重要特性参数一一断态电压临界上升率dlv/dlto它表明晶闸管在额定结温和门极断路条件下，使晶闸管从断态转入通态的最低电压上升率。
若电压上升率过大，超过了晶闸管的电压上升率的值，则会在无门极信号的情况下开通。
即使此时加于晶闸管的正向电压低于英阳极邺值电压，也可能发生这种情况。
为了限制电路电压上升率过大，确保晶闸管安全运行，常在晶闸管两端并联RC阻容吸收网络，利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压上升率。
因为电路总是存在电感的（变压器漏感或负载电感），所以与电容C串联电阻R可起阻尼作用，它可以防止R、L、C电路在过渡过程中，因振荡在电容器两端出现的过电压损坏晶闸管。
同时，避免电容器通过晶闸管放电电流过大，造成过电流而损坏晶闸管。
由于晶闸管过流过压能力很差，如果不采取可靠的保护措施是不能正常工作的。
RC阻容吸收网络就是常用的保护方法之一。
3.电路参数计算
由网络资料可知，DB3双向触发二极管转折电压典型值为32V,可据此计算出该电路调压范围。
Xc==12TrfC2»38.1kn
当R1和R2调至最小处时
&+R4«Xc”可视为电源电压降集中在Xe上，故当电源电压为32V时，双向触发
二极管即可视为导通。
Us=380sinl00Kt（V）
将Uf32V带入上式可解得，导通延迟角约为4.81°,由于导通延迟角较小可忽略不计，可认为最大调压电压为幺。
当R1和R2调至最大处时
R4W=R1R2R1+R2=4OOkn
R啊》ri+xc+Rl,所以IDUSR并联=0.00055A
Ug二V2Uc二29.63VV32V,加在电容两端电压邮值小于转折电压，双向触发二极管不导通，故该调压电路的可调电压范用为0V到220V.
4.调试及仿真
4.1调试过程
4.2Protues仿真
E回区
4.2.1Protues仿真部分参数设置
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1:
总结
通过这次电力电子课程设计，我收获颇多。
首先，我学会了如何使用Matlab这款功能强大的仿真软件进行电力电子系统仿真并且根据仿貞•得到的波形数据进行一系列理论分析从而得出所需要的结果。
这对于我们以后进行自动控制系统也是同样适用的，通过对系统进行建模分析从而得到系统的相关信息进而对系统进行改进。
其次，这次课程设讣使我对电力电子的一些基本元件有了一个大致的了解，对单相桥式整流电路、交流调压电路有了个初步了解这为以后使用控制系统弱电信号控制强电系统打下了基础。
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