单相全波可控整流电路
单相全波可控整流电路
晶闸管的触发角与控制角
触发角
触发角是晶闸管开始导通的角度，也称为控制角。通过改变触发角的大小，可以调节单相全波可控整 流电路的输出电压和电流。触发角的大小决定了整流器的工作状态和性能。
控制角
控制角是晶闸管的控制信号与交流电源之间的相位差，也称为移相角。控制角的大小决定了晶闸管的 导通时间和整流器的输出电压。在单相全波可控整流电路中，控制角的大小可以通过改变触发角来调 节。
应用范围
单相全波可控整流电路在各种需要直流电源的场合具有广泛应用，如电池充电、电机控制 、LED照明等领域。由于其结构简单、性能稳定、成本低廉等优点，成为电力电子领域中 一种常见的整流电路形式。
02 工作原理
电路组成与工作过程
电路组成
单相全波可控整流电路由整流变 压器、可控硅整流器、负载和滤 波器等部分组成。
换为直流电，为电动汽车提供充电服务。
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改进方法
优化元件布局和电路设计
通过优化元件布局和电路设计，减少元件数量，降低制造成本和 维护难度。
采用软开关技术
通过软开关技术降低开关动作对电源的干扰和污染。
增加调节和控制功能
通过增加调节和控制功能，提高单相全波可控整流电路的灵活性和 适应性，以满足更广泛的应用需求。
05 应用实例
在工业领域的应用
单相全波可控整流电路
目录
• 引言 • 工作原理 • 电路参数计算 • 电路的优缺点与改进方法 • 应用实例
01 引言
整流电路的定义与重要性
整流电路的定义
整流电路是一种将交流电转换为直流电的电子电路。在整流 过程中，电路通过控制电流的方向，将交流电的正负半波整 流成直流电。
电力电子技术最新版配套习题答案详解第2章
目录第1章电力电子器件 (1)第2章整流电路 (4)第3章直流斩波电路 (20)第4章交流电力控制电路和交交变频电路 (26)第5章逆变电路 (31)第6章PWM控制技术 (35)第7章软开关技术 (40)第8章组合变流电路 (42)第2章 整流电路1. 单相半波可控整流电路对电感负载供电，L ＝20mH ，U 2＝100V ，求当α＝0︒和60︒时的负载电流I d ，并画出u d 与i d 波形。
解：α＝0︒时，在电源电压u 2的正半周期晶闸管导通时，负载电感L 储能，在晶闸管开始导通时刻，负载电流为零。
在电源电压u 2的负半周期，负载电感L 释放能量，晶闸管继续导通。
因此，在电源电压u 2的一个周期里，以下方程均成立：t U ti Lωsin 2d d 2d= 考虑到初始条件：当ωt ＝0时i d ＝0可解方程得：)cos 1(22d t L U i ωω-= ⎰-=πωωωπ202d )(d )cos 1(221t t L U I =LU ω22=22.51(A)u d 与i d 的波形如下图：当α＝60°时，在u 2正半周期60︒~180︒期间晶闸管导通使电感L 储能，电感L 储藏的能量在u 2负半周期180︒~300︒期间释放，因此在u 2一个周期中60︒~300︒期间以下微分方程成立：t U ti Lωsin 2d d 2d= 考虑初始条件：当ωt ＝60︒时i d ＝0可解方程得：)cos 21(22d t L U i ωω-=其平均值为)(d )cos 21(2213532d t t L U I ωωωπππ-=⎰=L U ω222=11.25(A) 此时u d 与i d 的波形如下图：2．图2-9为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，问该变压器还有直流磁化问题吗？试说明：①晶闸管承受的最大反向电压为222U ；②当负载是电阻或电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。
单相全波整流电路的心得感悟
单相全波整流电路的心得感悟首先，我了解到单相全波整流电路是利用二极管进行电能转换的一种电路。
在正半周期内，电压源的正极连接到二极管的正极，电压源的负极连接到二极管的负极，此时电流通过二极管，电路会导通，正半周期内的正弦电流可以得到完全整流；在负半周期内，电压源的正极连接到二极管的负极，电压源的负极连接到二极管的正极，此时电流无法通过二极管，电路截断，负半周期内的正弦电流会被阻断。
经过这样的处理，原本的交流电被转换成了直流电。
其次，我在实验中了解到全波整流电路的核心是二极管。
二极管具有单向导电特性，能够将电流从一个方向传导到另一个方向，将一个方向的电流截断。
在全波整流电路中，使用了两个二极管，分别连接在输入电压源的正负极上。
这样在一个周期内，无论输入电压的方向如何，都能实现电流的单向传导和截断，从而使得正半周期内的电流得到了完全整流。
这一特性使得二极管在电子技术中有着广泛应用。
再次，通过实验，我了解到在设计和搭建单相全波整流电路时，需要注意的一些问题。
例如，选用二极管时需要考虑其最大电流和最大反向电压，以保证电路能够正常工作并具有一定的容错能力。
此外，电容滤波器的选用和电路连接也需要仔细考虑，以降低电路的波纹系数，提高直流电压的稳定性。
同时，还需要考虑线圈电感对电路的影响，合理选择线圈的参数，避免电感对电压波形的变形。
最后，通过实验，我了解到单相全波整流电路在实际应用中有着广泛的作用。
它可以用于变压器的二次侧整流和直流电源的供电。
例如，电路中的电容滤波器可以帮助减小输出电压的波动，让直流电源更加稳定；在变压器的二次侧整流中，通过单相全波整流电路可以实现正向和反向的有功功率输出，提高能源的利用效率。
通过这次实验，我不仅对单相全波整流电路的原理和应用有了更深入的了解，也增强了我在电子技术方面的实践能力。
同时，我也意识到只有不断学习和实践，才能不断提高自己的专业水平。
我会在今后的学习和工作中继续努力，更好地应用所学知识，为电子技术的发展和创新贡献自己的力量。
单相全波整流电路原理
单相全波整流电路原理
嘿，朋友们！今天咱来唠唠单相全波整流电路原理。
咱就把这单相全波整流电路想象成一个神奇的“电流变直小能手”。
你看啊，交流电就像个调皮的孩子，一会儿正一会儿负，上蹿下跳的，让人头疼。
但这单相全波整流电路可厉害啦，它能把这调皮孩子给抓住，然后给它捋顺了，让它变成直直的直流电。
这其中的奥秘在哪儿呢？其实就是靠那几个关键的元件。
就好像一个团队里的成员，各自发挥着重要作用。
二极管就是这个团队里的“大明星”，它有个特别的本领，就是只让电流往一个方向走，这可太牛了！交流电过来，它就把正的那部分留下，负的就给挡回去。
然后呢，通过巧妙的设计，让交流电从不同的路径走过这些二极管，最后出来的就是直流电啦。
这就好比是给交流电来了个大变身，从一个“小淘气”变成了“乖宝宝”。
你说这神奇不神奇？咱平时用的好多电子设备可都离不开它呢！要是没有单相全波整流电路，那咱的手机能充电吗？电脑能正常工作吗？那肯定不行啊！
再想想，这就跟咱人似的，得有个目标，然后通过各种方法去努力实现它。
单相全波整流电路不就是这样嘛，为了把交流电变成直流电这个目标，努力工作着。
而且啊，这单相全波整流电路还特别可靠，只要设计合理，安装正确，它就能稳稳地工作，给咱提供直流电。
这多让人放心啊！
咱生活中的好多东西都有它的功劳呢，你说它是不是很重要？所以啊，可得好好了解了解它，别小看了这看似简单却有着大作用的单相全波整流电路！它就像一个默默工作的幕后英雄，为我们的科技生活贡献着力量呢！这单相全波整流电路，真的是太有意思啦！。
单相桥式全波整流电路
整流电流大于IV
额定反向工作电压大于VRM
查晶体管手册，可选用整流电流为3A，额定反向工作电压 为100V的整流二极管2CZ12A（3A/100V）四只。
三、知识拓展
如果你的公司制造二极管，为了方 便使用者组装桥式整流电路，你有什么 好主意？
练习：QL型全桥堆的连接方法
T
V1
RL
全桥堆的正、负极端分别接负载的正、 负极。两个交流端接变压器输出端。
教学方法： 讲解法、作图法
过程教学: 一、复习引入
复习单相半波整流电路和单相全波整流电 路。
旧课回顾
1.单相半波整流电路
有什么优点和缺点？ 优点：电路简单，变压器无抽头。 缺点：电源利用率低，输出电压脉动大。
旧课回顾
2.单相全波整流电路
有什么优点和缺点？ 优点：整流效率高，
输出电压波动小。
缺点：变压器必须有中心抽头，
v1
负半-周负: 半-周:V3
TT
- - V4
V1
+ + V3
V4 V1 V21、桥式整流电路工作原理
RL RL 正半周:
V3 V2
电流通过V1、V3，V2、 V2V4截止。电流从右向左
通过负载。
V4 V1 V1负半周:
RL RL 电流通过V2、V4，V1、 V3截止。电流从右向左
通过负载。
V3 V2
§1.3.3 单相桥式全波整流电路
单相桥式全波整流电路
课题： §1.3.3 单相桥式全波整流电路
教学要求： 1、单相桥式全波整流电路的组成 2、整流原理 3、波形图 教学重点： 1、桥式全波整流电路的组成 2、整流原理分析 教学难点： 1、整流原理分析 2、整流电路中涉及输出电流、电压的计算
第一章 单相可控整流电路
2.1.1 单相半波可控整流电路
2) 带阻感负载的工作情况
u2
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
b) 0 ug c) 0 ud
wt1
p
2 p
wt
wt
+
+
发生突变。
讨论负载阻抗角 j 、触发
d)
0 id e) 0 u
VT
a
wt
q
wt
角 a 、晶闸管导通角 θ 的
关系。
VT4并不关断。
i VT i VT u
2
O
d
u
w t
O id O
1,4
w t
Id
Id
Id Id Id
w t w t w t w t
至 ωt=π+a 时刻，晶闸管VT1 和 VT4关断，VT2和VT3两管导通。 VT2 和VT3 导通后，VT1 和VT4 承 受反压关断，流过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。
且存在直流成分的缺点，因此仅用于要求不高的小功 率场合。
（一）非正弦电路分析 从上面分析可见，整流电路输出的直流电压都是周期性
有直流成分的非正弦时间函数，不能像正弦量那样直接计算。 但是任何周期性函数都可依靠数学方法，用傅氏级数的形式 分解成一系列不同频率的正弦或余弦函数。
2.1.2 单相桥式全控整流电路
2.1.1 单相半波可控整流电路
(1) 直流输出电压平均值Ud与输出电流平均值Id 直流输出电压平均值Ud:
1 pp 2U 2 1 cosa 2U(1 cosa ) 0.45U 2 1 cos a U d 1 2U 2 sin wtd (wt ) U d p a 2U 2 sin wtd (wt ) 2p 2 (1 cos a ) 0.45U 2 2 2 a
实验二单相全波可控整流电路
实验二 单相全波可控整流电路一．实验目的1．了解可控硅整流电路的组成、特性和计算方法。
2．了解不同负载类型的特性。
二．实验原理1．可控硅（又名晶闸管）不同于整流二极管，可控硅的导通是可控的。
可控整流电路的 作用是把交流电变换为电压值可以调节的直流电。
图2-1所示为单相半波可控整流实验电路。
可控硅的特点是以弱控强，它只需功率很小的信号（几十到几百mA 的电流，2~3V 的电压）就可控制大电流、大电压的通断。
因而它是一个电力半导体器件，被应用于强电系统。
（a ）主回路（b ）控制回路图2-1 单相全波可控整流电路2． 如图2-1，设变压器次级电压为U=Usin ωt 则负载电压与电流的平均值以及有效值：在 控制角为α时，负载上直流电压的平均值U dA V =⎰παωωπ)(sin 1t td U =)cos 1.(απ+U直流电流平均值I dA V =d d R U =dR Uπ )cos 1(α+ 直流电压有效值：U dRMS =⎪⎭⎫ ⎝⎛+-22sin 22ααππU 直流电流有效值：I dRMS =⎪⎭⎫ ⎝⎛+-22sin 22ααππdR U三．实验器材名称 数量 型号 1．变压器45V/90V 3N 1 MC0101 2．保险丝 1 MC0401 3．可控硅 1 MC0309D 4．负载板 各1 MC0603 MC0604 5．2脉冲控制单元 1 MC0501 6．稳压电源（±15V ） 1 MC0201 7．电压/电流表 2 MC0701 8．输入单元 1 MC0202 10．隔离器 1 11．示波器 1 12．导线和短接桥 若干四．带电阻性负载的可控整流实验步骤1． 根据图2-1连接线路，注意：主回路和控制回路交流供电电源必须同步。
将各实验模块连接好，采用电阻负载，取U 1=U 2=45V 档的交流电为输入电压，负载R=50Ω（采用2只100Ω电阻并联）。
2． 用电压电流表实测输入电压U 2有效值= ______________V 。
单相全波可控整流电路单相桥式半控整流电路
单相全波可控整流电路、单相桥式半控整流电路一.单相全波可控整流电路单相全波可控整流电路（Single Phase Full Wave Controlled Rectifier)，又称单相双半波可控整流电路。
图1 单相全波可控整流电路及波形单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的。
变压器不存在直流磁化的问题。
单相全波与单相全控桥的区别是：单相全波中变压器结构较复杂，材料的消耗多。
单相全波只用2个晶闸管，比单相全控桥少2个，相应的，门极驱动电路也少2个；但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的2倍。
单相全波导电回路只含1个晶闸管，比单相桥少1个，因而管压降也少1个。
因此，单相全波电路有利于在低输出电压的场合应用1.电路结构图2.单相桥式半控整流电路，有续流二极管，阻感负载时的电路及波形单相全控桥中，每个导电回路中有2个晶闸管，1个晶闸管可以用二极管代替，从而简化整个电路。
如此即成为单相桥式半控整流电路（先不考虑VDR）。
单相全控桥式整流电路带电阻性负载的电路图如2所示，四个晶间管组成整流桥，其中vTl、vT4组成一对桥臂，vT 2、vT3组成另一对桥臂，vTl和vT3两只晶闸管接成共阴极，VT2和VT 4两只品间管接成共阳极，变压器二次电压比接在a、b两点，u2=1.414U2sin(wt)2.电阻负载半控电路与全控电路在电阻负载时的工作情况相同。
其工作过程如下：a)在u2正半周，u2经VT1和VD4向负载供电。
b) u2过零变负时，因电感作用电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流。
c)在u2负半周触发角a时刻触发VT3，VT3导通，u2经VT3和VD2向负载供电。
d)u2过零变正时，VD4导通，VD2关断。
VT3和VD4续流，u d又为零。
3.续流二极管的作用1)避免可能发生的失控现象。
2)若无续流二极管，则当a突然增大至180 或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使u d成为正弦半波，其平均值保持恒定，称为失控。
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Rd
0
ωt1 ωt2
ωt
VT2
电阻性负载波形分析
ωt2~ωt3区间
VT1
TR -
0 +
ud
Rd
0
ωt3
ωt1 ωt2
ωt
VT2
电阻性负载波形分析
ωt2~ωt3区间
VT1
TR 0 +
ud
Rd
0
ωt3
ωt1 ωt2
ωt
VT2
电阻性负载波形分析
ωt3~ωt4区间
VT1
TR -
0 +
ud
Rd
0
ωt1 ωt2 ωt3 ωt4 ωt
Ld 0 ωt1 ωt2 ωt3 ωt4 ωt
电感性负载波形分析
ωt0~ωt1区间
VT1
TR + 0
-
VT2
ud
Ld
Rd
0 ωt1 ωt2 ωt3
ωt4 ωt
各电量的计算
Ud = 0.9u2cosα uTM =1.414u2 0≤α ≤π/2
电感性负载并接续流二极管分析
VT1
TR
VT2
ud
Ld Rd 0 ωt1 ωt2 ωt3 ωt4 ωt
各电量的计算
Ud = 0.9u2（1+cosα ）/2 uTM =1.414u2 0≤α ≤π
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单相全波可控整流电路
晶闸管主电路
1 电路结构特点 2 电阻性负载分析 3 电感性负载分析 4 电感性负载并接续流二极管分析
电路结构特点
它相当于两组半波电路的并联，但电源电压相位差180°。
门极触发信号相位保持180°相差。
VT1
TR u2 u1
,
u2 VT2
TR
VT1
TR
VT2
电阻性负载波形分析
ωt0~ωt1区间
VT1
ud
TR + 0
Rd
0
ωt1
ωt
-
VT2
电阻性负载波形分析
ωt0~ωt1区间
VT1
ud
TR + 0
Rd
0
ωt1
ωt
-
VT2
电阻性负载波形分析
ωt1~ωt2区间
VT1
ud
TR + 0
-
Rd
0
ωt1 ωt2
ωt
VT2
电阻性负载波形分析
ωt1~ωt2区间
VT1
ud
TR + 0
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电感性负载波形分析
ωt1~ωt2区间
ud VT1
TR + 0
-
VT2
Ld
Rd
0
ωt3
ωt1 ωt2
ωt
电感性负载波形分析
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ud VT1
TR -
0
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Ld Rd
0
ωt3
ωt1 ωt2
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电感性负载波形分析
ωt2~ωt3区间
ud VT1
TR -
0
+
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Ld
Rd
0
ωt3
ωt1 ωt2
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电阻性负载波形分析
ωt3~ωt4区间
VT1
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0 +
ud
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ωt1 ωt2 ωt3 ωt4 ωt
VT2
各电量的计算
Ud= 0.9u2（1+cosα ）/2 uTM =1.414u2 0≤α ≤π
电感性负载波形分析
ωt1~ωt2区间
ud VT1
TR + 0
-
VT2
Ld
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0
ωt3
ωt1 ωt2
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电感性负载波形分析
ωt3~ωt4区间
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0 +
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ud
Ld
Rd
0 ωt1 ωt2 ωt3 ωt4 ωt
电感性负载波形分析
ωt3~ωt4区间
VT1
TR 0 +
VT2
ud
Ld
Rd
0 ωt1 ωt2~ωt1区间
VT1
TR + 0
-
VT2
ud