13_3_Phase_Bridge_All_controlled

                        二、三相桥式全控整流电路:

1.  6个桥式连接的晶闸管、负载、触发器、同步环节组成。
2.  每个晶闸管相隔60°触发,可以把交流变为直流。
3.  触发电路采用双脉冲或宽脉冲,保证上下各有一个管子导通!
4.  整流变压器采用三角形/星形联结是为减少 3 的整倍数次谐波电流对电源的影响。

在整流器工作过程中,保证触发脉冲与主电路同步很重要!!

仿真时用的6脉冲发生器是在同步电压过零时作为控制角α = 0°,

所以,在整流变压器采用△ /Y – 11联结时,同步变压器也可以采用△ /Y – 11。


  当同步信号的关系难以确定时,可以将三相同步电压信号以不同的顺序连接到6脉冲发生器的AB、BC、CA三个同步输入端,然后运行,观察输出电压波形,如果电压波形在一个周期的6个波头连续,同步正确;


结果分析:

1.由负载波形图有:

  当α = 30° :
负载为六脉波,电流连续,每个管子导通120°;
  当α = 60° : 负载电流处于连续和断续的临界位置,每个管子还是导通120°;
  当α = 60°,阻感负载: 此时电流变平整,但是相位滞后,幅值减小;

2.触发脉冲:

  相比于α = 30°时,α = 60°时的触发脉冲更加滞后;

3.输出电压的平均值:

  开始的过渡阶段,电感逐渐充电,直到最终充放电保持平衡,输出电压的平均值稳定;

4.输出谐波:

  对于三次谐波,由于变压器为△/Y -11 接法,所以最终稳定时输出电压无三次谐波;
  对于六次谐波,由fourier 波形可知波形的幅值约为80V,且相位略微滞后;


5.电流平均值为0:

  由理论分析可知,对于阻感负载,当α = 90°时,输出的平均值约为零;

而由波形可知,基本符合理论分析;

且相比之下,六次谐波在输出电压的比重增加,即谐波含量更大,且相位更加滞后!!


1_Layout:


2_R = 5,α = 30°Load:



3_R = 5,α = 30°Pulse:



4_R = 5, α = 60°Load:



5_R = 5, α = 60°Pulse:



6_电阻电感负载:R = 5,L = 10mH,α = 60°:



7_R = 5,L = 10mH,α = 60°Diode:



8_输出电压的平均值,输出波形的6次谐波的幅值,相位:



9_3次谐波的幅值,相位:



10_R = 5,L = 10mH,α = 90°Load:



11_R = 5,L = 10mH,α = 90°Diode:



12_六次谐波的幅值和相位:




### 单相半控桥式整流电路PCB设计布线规则与注意事项 #### 一、基本概念 单相半控桥式整流电路是一种常见的电力电子变换器,它通过可控硅(SCR)和不可控二极管共同作用来完成交流到直流的转换过程。该类电路具有一定的功率因数校正能力,在工业控制领域应用广泛。 #### 二、元器件选择 对于此类电路而言,合理的选择元器件至关重要。应根据输入电压范围、负载电流大小等因素挑选合适的晶闸管型号及其配套使用的快速恢复二极管;同时也要注意电容器容量及耐压值能否满足需求[^1]。 #### 三、布局原则 - **热分布均匀化**:由于功率半导体器件工作时会产生热量,因此要确保散热良好。通常情况下,较大功耗的组件应该布置于易于通风的位置,并考虑加装散热片或风扇辅助降温措施。 - **信号完整性保护**:为了减少噪声干扰并提高系统的稳定性,建议将高频开关节点远离模拟信号处理区,并采用多层板结构以提供良好的接地平面支持[^4]。 - **电气间隙保持**:鉴于可能存在高电压操作环境,必须严格遵循安全标准规定的最小爬电距离与空气间距规定,防止发生短路事故风险。 #### 四、走线技巧 - **粗细适配**:针对大电流路径如主回路连接处应当使用较宽线条降低电阻损耗,而低频弱电信号传输线路则可以相对纤细化以便节省空间资源。 - **直角弯折规避**:尽量避免90度转弯现象出现,因为这可能会引起反射效应影响性能表现。取而代之的是圆弧过渡形式能够有效缓解上述问题带来的负面影响。 - **分隔区域划分**:按照功能模块不同对整个版面实施分区管理策略,比如把强电部分同弱电部分分开设置,这样有助于增强抗扰特性同时也便于后期维护检修作业开展。 ```python def check_pcb_design(): """ A function to simulate checking the design of a single-phase half-controlled bridge rectifier circuit PCB. Returns: str: The result message indicating whether the design meets all requirements or not. """ heat_distribution = "good" signal_integrity = True electrical_clearance = "adequate" if heat_distribution == "good" and signal_integrity and electrical_clearance == "adequate": return "The PCB design for the single-phase half-controlled bridge rectifier circuit is satisfactory." else: return "There are issues with the PCB design that need addressing." print(check_pcb_design()) ```
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