第二章 相控整流技术

2.2.2 单相半波可控整流电路
整流电路常用术语： 控制角 导通角 移相 移相控制
移相范围
同步 自燃换向点
晶闸管
2.2.3 单相桥式全控整流电路——二极管并联电路
共阳极接法的并联二极管，阴极点位低的二极管导通； 共阴极接法的并联二极管，阳极点位高的二极管导通； 并联支路，二极管数量少的支路导通。
2.1.3可控整流电路的一般结构
可控整流电路是一种应用广泛的电能变换电路，可控性使电路的 输出功率可以根据给定信号变化。
2.1.3可控整流电路的特点
整流电路应具有如下特点：
输出电压的可调范围要大，脉动要小；
变压器和功率管的利用率要高，导电时间 要尽可能长，承受反向电压要低； 变压器要尽量防止直流磁化； 交流电源功率因数要高。
2.3.2 三相桥式全控整流电路——工作过程
由此可见，三相桥式全控整流电路中晶闸管的导通顺序为
T6T1,T1T2,T2T3,T3T4,T4T5,T5T6,T6T1,T1T2。a=0时，输出电
压为uab、
uac、 ubc、 uba、 uca、 ucb、正半周包络
线。每个周期脉动六次。
2.4 相控整流的滤波
2.1.2整流电路的一些基本概念
1. 容量SN：容量是额定电压UN和额定电流IN的乘积，单位为伏安；
2. 视在功率：
1 T 3. 有用功P： P 1 T 0 pdt 0 uidt T T
4. 无功功率Q：
5. 视在功率S，有用功率P，无用功率Q之间的关系：
6. 功率因素：有用功功率和视在功率之比。
2.2.3 单相桥式全控整流电路——电阻性负载
2.2.3 单相桥式全控整流电路——电阻性负载
整流电压输出平均值：
负载电流平均值：
晶闸管平均电流：
2.2.3 单相桥式全控整流电路——阻感性负载
阻感性负载：电阻和电感串 联。假设电感很大，远远大 于电阻。与电阻性负载相比， 阻感性负载桥式整流电路有 两个显著特点：输出电流连 续而基本平直，输出电压波 形出现负面积。
2.2.3 单相桥式全控整流电路——阻感性负载
2.2.3 单相桥式全控整流电路——反电势性负载
蓄电池、直流电机电枢等作为整 流电路的负载时，这些负载的电 动势均有阻止负载电流的作用。
只有整流输出电压大于负载反电动势 时，即晶闸管承受正向电压时，才可 能导通而流过电流。
2.2.3 单相桥式全控整流电路——（R-L-E）性负载
共阴极 T1,T3,T5
共阳极 T2,T4,T 6
2.3.2 三相桥式全控整流电路——原理
为了使电流通过负载与电源形成通路，上 下两组晶闸管中必须各有一只同时导通。
T1~T6的触发脉冲依次相差60°。
为了保证启动或工作过程中的可靠触发，常 在共阴极组合共阳极组的晶闸管采用宽脉冲
或双窄脉冲同时触发。
单相全波整流电路与单相桥式全控整流电路输出电压、电流波形相同。
2.3 三相整流电路
2.3.1 三相半波可控整流电路——阻性负载
三角形接法 星形接法
共阴极
2.3.1 三相半波可控整流电路——阻性负载
电压平均值和有效值参考教材。
2.3.1 三相半波可控整流电路——阻感性负载
2.3.2 三相桥式全控整流电路
为了滤除整流电路的交流成分，得到直流分量。一般在整流后，需要
利用滤波电路将整流后脉动的输出电压变为平滑的直流电压。常用的滤波电
路为电容滤波电路、电感滤波电路和L-C滤波电路。 2.4.1 电容滤波 取大电容C，
一般在1000pF以上。
2.4 相控整流的滤波
2.4.2 电感滤波
电感滤波是在复杂的前面加一个大
第二章 相控整流技术
相控整流电路是出现最早的电力电子电路，是一种将交流电压变 换成直流电压的电路。
整流电路的分类
按组成电路的器件分类： • 不可控整流电路； • 半可控整流电路； • 全控整流电路。 按电路结构分类： • 零式电路； • 桥式电路； 按控制方式分类： • 相控式整流； • 斩控式整流； 按交流输入相数 分类： • 单相整流； • 多相整流；
侧常常串入一个电感L，与负载侧电容形成
L-C滤波电路。 L-C滤波电路实质是一个低通滤波器，截止
频率为
，通过改变L、C的大小
可以改变截止频率的大小。
2.5 整流变压器漏感的影响
前面的所有整流电路都是假设变压器为理想变压器，变压器
的漏抗、绕组电阻都忽略不计；晶闸管元件是理想开关，但是实际
上变压器存在漏感和电阻，由于漏感对电路的变化起阻碍作用，使 其不能突变，因此实际的晶闸管的换相过程不可能瞬间完成。
2.2.4 单相桥式半控整流电路
特点：简单、经济、可靠。
缺点：容易“失控”。T2触发脉冲丢失。
怎么解 决
2.2.5 单相全波整流电路
优点：
只有一个晶闸管工作，功率损 耗小，适用于低电压、大电流 的应用场合； 门极驱动电路简单；
缺点：
晶闸管关断时承受的电压峰值 比较大； 单相全波变压器为二次绕组带 中心抽头。
电感，利用电感的电路不能突变的原理， 在电感极大时，电感的交流阻抗很大，而
电感直流阻抗却很小。因此交流电压都落
在电感上，而直流电压都在负载电阻上。
2.4 相控整流的滤波
2.4.3 L-C滤波电路
只用电容滤波，可以看出冲击电流
比较大，对电容、晶闸管及变压器的容量 要求都很高，为了抑制电流冲击，在直流
电力电子负载分类：
• 电阻负载（R）
• 阻感性负载（R-L） • 反电势负载（R-E，R-L-E） • 电容负载
整流电路的通用分析方法：
波形分析法路
2.2.1单相半波不可控整流电路：
单相半波整流电路由变压器、整流二极管D 和负载R组成。变压器将市电变换成所需要 的U2，二极管D再把交流电整流。 半波整流只有半波通过，利 用率低，UD=0.45U2。