整流电路参数计算

✓ 据整流电路中开关元件的连接方式，可 分为共阴极组接法和共阳极组接法。
✓ 当整流电路中各开关元件的阴极接于一 点，而阳极分别接于各相电源时，称为共 阴极组接法。
共阴极组接法为高通电路，输出电压 极性为共阴极点为正，变压器次级中点为 负。
✓ 当整流电路中各开关元件的阳极接于一 点，而阴极分别接于各相电源时，称为共 阳极组接法。
0 p qp＝－
晶闸管承受的峰值电压：
UUDMURM==
22
电阻性负载
功率因数
： lj==c=o=ss=i+n2 PIRIR2
SUIU 222
1
p-
4p2p
整流电路的功率因数主要受控制角 的影响。 ① 当 = 0 时 ② 当 = π 时
可见，尽管是电阻负载，由于存在谐波电流，
电源的功率因数也不会是1， 而且 越大，功率因
单相半波可控整流电路
一.电阻性负载
T
VT
a)
u1
u
id
VT
u2
ud R
1.主电路 输入为单相正弦交流电压
源，经整流变压器变压，设次 级电压为：
u
2
b)
0
wt 1
p
u
g
c) 0
u
d
d) 0 q
uVT
e) 0
2p
wt
2.工作过程及波形分析： 分为三个阶段
wt (1)
wt
控制角：从晶闸管开始承受正向电压
3.1 整流电路的构成原理
➢ 整流电路的整流原理
➢ 整流电路的基本类型 ➢ 整流电路的换相规律 ➢ 负载性质对电路工作的影响 ➢ 分析整流电路的假设条件 ➢ 整流电路研究、学习的基本内容
一. 整流电路的整流原理
➢ 原理： 利用整流管和晶闸管的单相导电开关特性，
构成输出单一的电力变换电路，从而将输入的交 流电能转换为输出的直流电能。
2 ．自然换相与自然换相点
在不可控整流电路中，整流管将按电源电压变化规律自然换相，自 然换相的时刻称为自然换相点。 在同一接线组中，除导通的一相元件外，其他相元件均应承受反向电压。
对于共阴极组接法的半波不可控整流电路而言，为高通电路，即总是 相电压最高的一相元件导通。所以，自然换相点在相邻两相工作回路电源 电压波形正半周交点，输出电压波形为电源电压波形正半周gt; 0时， VT 触发导通
=
0.45U
2
1
+
cos 2
输出电流平均值：
Id
= Ud R
= 0.45 U 2 1 + cos
R2
输出电流有效值
:
II2Id=t==VT=+
11 p
2p42pp
()()2sUsinint22U2 RR
w
2
w
p-
电阻性负载
移相范围：控制角 的有效变化范围。
电阻性负载移相范围： 电阻性负载导通角：
对于共阳极组接法的半波不可控整流电路而言，为低通电路，即总是 相电压最低的一相元件导通。所以，自然换相点在相邻两相工作回路电源 电压波形负半周交点，输出电压波形为电源电压波形负半周包络线。
VD1
ua
R
u1
ub VD2
u
ub
p
2p
wt 3p
ud
p
2p
3p wt
T
a
VT1
b
VT2
ucd
VT3
R
id
u2
ua
ub
uc
1
3
5
1
3
O
p
2p
3p wt
2
4
6
2
ud
O
wt
单相可控整流电路
➢ 基本特点：交流侧接单相电源 ➢ 重点注意：
主电路形式、工作过程及波形分析、 数量关系、不同负载的影响。
3.2 单相可控整流电路分析
3.2.1 单相半波可控整流电路 3.2.2 单相桥式全控整流电路 3.2.3 单相桥式半控整流电路
3.2.1 单相半波可控整流电路
单相半波可控整流电路是组成各种类型可控 整流电路的基础，所有可控整流电路的工作回路 都可等效为单相半波可控整流电路。因此，对于 单相半波可控整流电路的分析是十分重要的，可 作为研究各种可控整流电流的基础。单相半波可 控整流电路可以为各种性质的负载供电。以下主 要介绍电阻性负载和阻感负载。
共阳极组接法为低通电路，输出电压 极性为共阳极点为负，变压器次级中点为 正。
a
VT1
b
VT2
c
VT3
R a)
a
VT1
b
VT2
c
VT3
R b)
三相半波电路 a)共阴极接法 b)共阳极接法
2. 桥式整流电路
半波整流电路的电源变压器次 级绕组只通过单方向电流，变 压器利用率低，且有的电路存 在直流磁势，造成铁芯直流磁 化。
ud = 0 , id = 0, uVT = u2
wt
导通角：晶闸管在一个周期中
wt
处于导通的电角度，以θ表。
单相半波可控整流电路及波形
3.数量关系
电阻性负载
输出电压瞬时值：
uTd
== 0
2Usint2t
2
wwp < pwp<+t
q 2p
输出电压平均值：
Ud
=
1
2p
p
2U
2
sin
wtd
(w t )
VT1
T
i2 a
d1
id
VT2
利用开关器件的单向导电开关 u1
u2
特性可构成整流桥，可使电源
变压器次级绕组通过正反两个
方向的电流。
VT3
ud R
b
VT4
由于变压器次级绕组正负半周 都工作，从而提高了变压器的
d2
利用率。
三. 整流电路的换相规律
１．对电源系统电压的要求
整流电路在工作过程中，要按照电源电压的变化规律周期性地 切换整流工作回路。为保证在稳定工作状态下能均衡工作，使输出 电压电流波形变化尽可能小，要求电源系统为对称的，且电压波动 在一定范围之内。
➢ 整流电路通常由整流变压器将电源电压变换
为适宜的电压幅值，为负载提供需要的直流电压 及合理的电压调整范围。
二. 整流电路的基本类型
划分 依据
基本 类型
电源相数 变压器次 输出电压 负载性质 级绕组工 作制
单相 三相 多相
半波 桥式
不可控 可控 半控
电阻负载 阻感负载 反电动势 阻容负载
1．半波整流电路
数小。
二.阻感负载
VT T
a) u1
uVT u2
单相半波可控整流电路
1.主电路
id
输入为单相正弦交流电压源，经
L
整流变压器变压，设次级电压为：
ud
R
u2
b)
0
w t1
p
ug
c) 0
ud
+ d)
0 id
e)
0
q
u VT
f) 0
2p +
阻感负载的波形
2. 工作过程及波形分析：
wt
分为三个阶段
(1)
wt
到开始导通的这一角度，以 表示。
wt
单相半波可控整流电路及波形
电阻性负载
T
VT
a) u1
uVT
id
u2
ud R
u2
b)
0
wt 1
p
2p
u
g
c) 0 u
d
d) 0 q
uVT
e) 0
(2) 当 < wt < p , u2 > 0时，VT正向导通
ud = u2 ,
id
=
u2 R
,
uVT = 0
wt
wt (3) 当p < wt < 2p , u2 < 0时，VT反向阻断