《新能源汽车电力电子技术》教案 第6课 测试单相可控整流电路（二）.docxVIP

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课题

测试单相可控整流电路（二）

课时

2课时（90min）

教学目标

知识目标：

（1）了解单相桥式可控整流电路的组成及工作原理。

（2）了解三相半波可控整流电路的组成及工作原理。

技能目标：

（1）能计算单相桥式整流电路的输出。

（2）能计算三相半波整流电路的输出。

素质目标：

（1）提升文化素养，坚定文化自信。

（2）增强实现中华民族伟大复兴的历史使命感。

（3）树立技能成才、技能报国的理想信念。

教学重难点

教学重点：单相桥式可控整流电路的组成及工作原理，三相半波可控整流电路的组成及工作原理

教学难点：单相桥式可控整流电路的工作原理，三相半波可控整流电路的工作原理

教学方法

讲授法、问答法、讨论法、实践教学法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学过程

主要教学内容及步骤

考勤

【教师】使用APP进行签到

【学生】班干部报请假人员及原因

问题导入

【教师】复习提问，随机邀请学生回答

1.整流电路由哪几部分组成？其作用是什么？

2.单相半波整流电路为什么称为“半波”整流电路？具有哪些优缺点？

【学生】观看、聆听、理解、记忆

传授新知

【教师】讲解新知

2.1.3单相桥式全控整流电路

相比于单相半波整流电路，单相桥式整流电路输出的直流电压、电流脉动小，能够有效改善变压器的直流磁化现象，提高变压器的效率，因此应用范围更广。单相桥式整流电路可分为单相桥式全控整流电路和单相桥式半控整流电路。

【教师】扫码播放“带反电动势负载的单相桥式全控整流电路分析”微课视频（详见教材），讲解新知

1．带电阻性负载

1）电路的组成

【教师】展示“带电阻性负载的单相桥式全控整流电路”图片（详见教材），提出问题，随机邀请学生回答

桥式全控整流电路相较于半波整流电路发生了哪些变化？

【学生】聆听、思考、回答

【教师】总结学生回答，讲解新知

带电阻性负载的单相桥式全控整流电路，它主要由整流变压器T、四个晶闸管VT1～VT４以及负载电阻R组成。其中，VT1、VT４组成一组桥臂，VT2、VT3组成另一组桥臂，而变压器二次电压u2的两端接在每组桥臂的中点。

2）电路的工作波形

【教师】展示“带电阻性负载的单相桥式全控整流电路的工作波形”图片（详见教材），提出问题，随机邀请学生回答

桥式全控整流电路的工作波形相较于半波整流电路发生了哪些变化？

【学生】聆听、思考、回答

【教师】总结学生回答，讲解新知

通过分析，可得到以下结论。

（1）电路中两组桥臂上的晶闸管触发脉冲在相位上相差180°，每组晶闸管的导通角为θ=π?α。

（2）单相桥式全控整流电路输出直流电的脉动程度小于单相半波可控整流电路。

（3）在桥式整流电路变压器的二次绕组中，正半周期与负半周期的电流方向相反且波形对称，因此不存在半波整流电路中的直流磁化现象。

【教师】提出问题，随机邀请学生回答

桥式全控整流电路相较于半波整流电路最显著的特点是什么？

【学生】聆听、思考、回答

【教师】总结学生回答，讲述“注意”的相关内容

单相桥式全控整流电路在电源电压的正、负半周期内都能够进行整流，且其输出整流电压在一个周期内脉动两次。

【学生】聆听、思考、理解、记忆

3）电路的输出

以下为带电阻性负载的单相桥式全控整流电路基本参数的计算公式。

（1）电路输出电压和输出电流分别为

（2）每个晶闸管承受的最大反向电压为

（3）通过晶闸管电流的平均值为

（4）通过每个晶闸管电流的有效值为

【教师】讲述“注意”的相关内容

如果不考虑整流电路变压器的损耗，则要求变压器的容量为S=U2I2。

【学生】聆听、思考、理解、记忆

2．带阻感性负载

1）无续流二极管时的工作波形

【教师】展示“无续流二极管时带阻感性负载的单相桥式全控整流电路及其工作波形”图片（详见教材），提出问题，随机邀请学生回答

仔细观察图片，带阻感性负载和带电阻性负载的电路有何变化？工作波形有何变化？

【学生】聆听、观察、思考、回答

【教师】总结学生回答，讲解新知

（1）在u2正半周期的ωt1～π区间，VT1、VT4在ωt1时刻触发开通，在此区间内uo=u2。

（2）~（3）详见教材。

【教师】讲述“注意”的相关内容

为了方便讨论，假设电路已经工作于稳态，在图2-8（b）中的0～ωt1区间反映了在电源电压的上个工作周期中，VT2、VT3在电感作用下保持导通时的波形。

【学生】聆听、思考、理解、记忆

2）有续流二极管时的工作波形

与单相半波可控整流电路一样，为了减小电压负值的影响，提高电路输出电压，扩大移相范围，带阻感性负载的单相桥式全控整流电路也会在负载两端并联一个续流二极管。

【教师】展示“有续流二极管时带阻