掌握单相桥式可控整流电路的工作原理
单相桥式全控整流电路基本工作原理
单相桥式全控整流电路基本工作原理
单相桥式全控整流电路电路主电路结构如下图1所示，其基本工作原理分析如下：
单相桥式全控整流电路用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。
单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）电路图如图1所示
1）在u2正半波的（0~α）区间：
晶闸管VT1、VT4承受正压，但无触发脉冲，处于关断状态。
假设电路已工作在稳定状态，则在0～α区间由于电感释放能量，晶闸管VT2、VT3维持导通。
2）在u2正半波的ωt=α时刻及以后：
在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通，电流沿a→VT1→L→R→VT4→b →Tr的二次绕组→a流通，此时负载上有输出电压（ud=u2）和电流。
电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态。
3）在u2负半波的（π~π+α）区间：
当ωt=π时，电源电压自然过零，感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通。
在电压负半波，晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。
4）在u2负半波的ωt=π+α时刻及以后：
在ωt=π+α处触发晶闸管VT2、VT3使其导通，电流沿b→VT3→L→R→VT2→a→Tr的二次绕组→b流通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载上，负载上有输出电压（ud=-u2）和电流。
此时电源电压反向加到VT1、VT4上，使其承受反压而变为关断状态。
晶闸管VT2、VT3一直要导通到下一周期ωt=2π+α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。
单相桥式全控整流电路实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除单相桥式全控整流电路实验报告篇一：实验五单相桥式全控整流电路实验实验五单相桥式全控整流电路实验一．实验目的1．了解单相桥式全控整流电路的工作原理。
2．研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、电阻—电感性负载及反电势负载时的工作。
3．熟悉mcL—05锯齿波触发电路的工作。
二．实验线路及原理参见图4-7。
三．实验内容1．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。
2．单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。
3．单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。
四．实验设备及仪器1．mcL系列教学实验台主控制屏。
2．mcL—18组件（适合mcL—Ⅱ)或mcL—31组件（适合mcL—Ⅲ）。
3．mcL—33组件或mcL—53组件（适合mcL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）4．mcL—05组件或mcL—05A组件5．meL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。
6．meL—02三相芯式变压器。
7．双踪示波器8．万用表五．注意事项1．本实验中触发可控硅的脉冲来自mcL-05挂箱，故mcL-33（或mcL-53，以下同）的内部脉冲需断x1插座相连的扁平带需拆除，以免造成误触发。
2．电阻Rp的调节需注意。
若电阻过小，会出现电流过大造成过流保护动作（熔断丝烧断，或仪表告警）；若电阻过大，则可能流过可控硅的电流小于其维持电流，造成可控硅时断时续。
3．电感的值可根据需要选择，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。
4．mcL-05面板的锯齿波触发脉冲需导线连到mcL-33面板，应注意连线不可接错，否则易造成损坏可控硅。
同时，需要注意同步电压的相位，若出现可控硅移相范围太小（正常范围约30°～180°），可尝试改变同步电压极性。
5．逆变(:单相桥式全控整流电路实验报告)变压器采用meL-02三相芯式变压器，原边为220V，中压绕组为110V，低压绕组不用。
6．示波器的两根地线由于同外壳相连，必须注意需接等电位，否则易造成短路事故。
单相桥式全控整流电路实验报告
单相桥式全控整流电路实验报告实验目的：通过实验，了解单相全控桥式整流电路的工作原理，掌握其控制特性和输出特性，加深对电力电子器件的认识。
实验设备和器件：1. 单相变压器。
2. 电阻箱。
3. 电容器。
4. 交流电压表。
5. 直流电压表。
6. 电压调节器。
7. 全控桥式整流电路实验箱。
8. 示波器。
9. 电流互感器。
10. 电阻负载。
11. 电感负载。
12. 电容负载。
13. 三通电压表。
14. 三通电流表。
15. 三通功率表。
16. 三相交流电源。
17. 直流电源。
18. 电子开关管（可控硅）。
实验原理：单相桥式全控整流电路是一种能够实现交流电能转换为直流电能的电路。
其工作原理是通过控制可控硅的导通角来控制整流电路的输出电压和电流。
当可控硅导通角为0时，整流电路输出电压和电流为最大值；当可控硅导通角为π时，整流电路输出电压和电流为0。
通过不同的控制方式，可以实现对输出电压和电流的精确控制。
实验步骤：1. 将实验箱连接好，接通交流电源和直流电源。
2. 调节电压调节器，使得交流电源输出额定电压。
3. 调节电阻箱和电容器，接入电路，使得整流电路工作在不同的负载条件下。
4. 调节可控硅的触发脉冲，观察输出电压和电流的变化。
5. 使用示波器观察整流电路的输入和输出波形，并记录数据。
6. 尝试不同的控制方式，比较输出特性的变化。
实验结果分析：通过实验，我们观察到了单相桥式全控整流电路在不同控制条件下的输出特性。
当可控硅的导通角变化时，输出电压和电流呈现出不同的变化规律。
在不同负载条件下，整流电路的输出特性也有所不同。
通过实验数据的记录和分析，我们可以得出结论，单相桥式全控整流电路可以实现对输出电压和电流的精确控制，适用于不同的负载条件。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了单相桥式全控整流电路的工作原理和特性。
掌握了实验中所用到的各种设备和器件的使用方法，加深了对电力电子器件的认识。
同时，通过实验数据的记录和分析，我们对单相桥式全控整流电路的特性有了更深入的理解。
单相桥式全控整流电路实验报告.
实验报告实验项目：单相桥式全控整流电路专业班级：自动化1305班姓名：夏锟学号： ********* 实验室号：402 实验组号：一组实验时间：2015.12.20 批阅时间：指导教师：朱冬梅成绩：一．实验目的：1.熟悉Matlab 仿真软件和Simulink模块库。
2.掌握单相桥式全控整流电路的工作原理、工作情况和工作波形。
二．实验器材：1.Matlab仿真软件2.Simulink模块库三．实验原理：电路由交流电源u1、整流变压器T、晶闸管VT1-4、负载R以及触发电路组成。
在变压器二次电压u2的正半周触发晶闸管VT1和VT3，在u2的负半周触发晶闸管VT2和VT4，由于晶闸管的单向可控性能，在负载上可以得到方向不变的直流电，改变晶闸管的控制角，可以调节输出直流电压和电流的大小。
晶闸管触发电路输出脉冲与电源同步是电路工作的重要条件。
四．实验步骤：分为建立仿真模型，设置模型参数和仿真参数，观测仿真结果等几个主要步骤。
1、建立仿真模型（1）打开Simulink仿真平台（2）提取电路元件模块（3）将电路元器件模块按单项整流电路的原理连接起来组成仿真电路2、设置模块参数（1）、交流电压源AC，电压为220V，频率为50Hz，初始相位为0。
（2）、变压器参数：一次电压为2200V（有效值），二次电压为100V（有效值）。
（3）、晶闸管VT1-4直接使用模型参数。
（4）、负载RLC的参数设置。
（5）、脉冲发生器Synchronized 6-pulse generator参数设置。
同步频率为50Hz，脉冲宽度取10。
3、设置仿真参数4、启动仿真，仿真计算完成后，通过示波器观察仿真的结果。
五．实验数据：1、u2电压波形，VT1触发脉冲波形，VT2触发脉冲电阻负载a=0uVT iVTudida=60uVT iVTUdIda=120uVT iVTUdId阻感负载a=30UdIda=60UdId六．数据处理及分析七．实验总结：。
单相桥式全控整流电路实验报告
单相桥式全控整流电路实验报告实验目的：
1.了解单相桥式全控整流电路的原理和工作方式
2.学习使用半导体器件的控制技术
3.掌握实验操作的方法和技巧
实验材料：
1.单相桥式全控整流电路板
2.数字万用表
3.直流电源
4.交流电源
实验步骤：
1.将单相桥式全控整流电路板连接到交流电源上，注意正负极的正确连接。
2.将数字万用表连接到电路板上，测量电路板的交流电压和输出电压。
3.通过控制半导体器件的指令输入，分别实验控制电路板的直流输出电流和电压。
4.通过观察电路板的反馈信号，了解整个控制过程及其影响因素，并优化电路板的性能。
实验结果：
1.我们成功实现了单相桥式全控整流电路的输出，可以实现正负半周期的控制，提高了能量利用效率。
2.通过对控制电流和电压的实验，我们发现电路板的控制灵活性很强，可以满足不同场合的应用要求。
3.通过对反馈信号的观察，我们优化了电路板的输出特性，提高了电路板的效率和稳定性。
实验思考：
1.单相桥式全控整流电路的实际应用很广泛，常见于电动机驱动、电源稳定等领域。
2.电路板的控制比较复杂，需要进一步学习和练习。
3.在实验的过程中，需要注意安全措施，避免因操作不当导致危险发生。
结论：
我们通过对单相桥式全控整流电路的实验，深入了解了其原理和应用，掌握了使用半导体器件进行控制的技术，提高了实验操作的技能。
希望今后能继续深入学习和研究，为提高能源利用效率和电力质量做出更大贡献。
单相桥式全控整流电路基本工作原理
单相桥式全控整流电路基本工作原理
1.脉冲触发控制器：在单相桥式全控整流电路中，采用脉冲触发控制器来对可控硅元件进行控制。
脉冲触发控制器通常是由脉冲发生器和触发电路组成，它可以产生一系列的脉冲信号，用于触发可控硅元件的导通。
2.控制信号生成：脉冲触发控制器根据需要调整输出电压的大小，生成对应的控制信号。
控制信号的频率一般高于输入电压的频率，一般在几十赫兹到几百赫兹之间。
3.触发可控硅元件：通过控制信号触发器，可控硅元件可以被控制导通。
在单相桥式全控整流电路中，有两个可控硅元件在正半周导通，另外两个在负半周导通，通过交替改变导通硅元件，可以实现对输入交流电压的整流。
4.交流电压的整流：当可控硅元件导通时，电流可以通过它们流入负载电阻，实现对交流电压的整流。
通过调整可控硅元件的导通角，可以控制电流的大小，从而实现对输出电压的调整。
5.滤波电路：由于可控硅元件导通时，电流是脉冲的，因此需要通过滤波电路将电流进行平滑处理，以获得平稳的直流电压。
滤波电路通常由电容和电感组成，能够滤去电流的脉动成分。
6.直流电压输出：经过滤波电路处理后，可以得到平稳的直流电压输出。
输出电压的大小取决于可控硅元件的导通角，可以通过调整控制信号的频率和宽度来控制导通角，从而实现对输出电压的调节。
总之，单相桥式全控整流电路利用可控硅元件的导通和关断，根据控制信号的调整，实现对输入交流电压的整流，并通过滤波电路获得所需的
直流输出电压。
这种电路结构简单、效果稳定，广泛应用于工业和家用电气设备中。
单相桥式全控整流电路基本工作原理
单相桥式全控整流电路基本工作原理该电路的基本工作原理如下：1.开通晶闸管：当输入交流电信号通过变压器降压后，将其接入晶闸管的两个交流输入端，晶闸管的门极接入触发控制电路。
在晶闸管通态分析中，容易发现当控制电路输出触发信号时，晶闸管正向导通，出现一个正导通的主电路。
此时，电流会通过晶闸管并进入负载电路。
2.关断晶闸管：在晶闸管正向导通后，电池使负载电路到负电压，负载电路从正向导通瞬间开始以反向电压工作，并保持该反向电压直到接下来正向导通的晶闸管。
3.换流：当正向导通的晶闸管关闭后，由于变压器的储能作用，晶闸管的另一对形成了正导通的主电路。
同样，电流会通过晶闸管并进入负载电路。
通过四个晶闸管的交替工作，即实现了电流的不间断输出，并将交流电信号变换为直流电信号。
4.触发控制：晶闸管的触发控制电路可以通过改变晶闸管的触发脉冲的时间、幅度和频率，来实现对晶闸管导通的控制。
具体来说，控制电路可以感知输入交流电信号的特性，并产生与之匹配的触发电压和触发时间，以确保晶闸管在合适的时机导通，并实现需求的电流输出。
5.平滑滤波：为了减小输出直流电的波动，通常在单相桥式全控整流电路的输出端串联一个滤波电路，通过电感和电容元件对输出电流进行平滑滤波，使得输出电流更加稳定。
-输出电流可以通过控制晶闸管的触发角度和宽度来实现对电路负载的精确控制。
-该电路可以实现电压和电流的双向控制，适用于多种应用场景，如交流调压、变频调速和直流供电等。
-由于使用了可控硅元件，电路具有较高的效率和可靠性。
需要注意的是，单相桥式全控整流电路在实际使用中需要根据具体需求来选择合适的晶闸管和控制电路参数，以实现期望的工作效果。
此外，由于晶闸管具有半导体器件的特性，需要采取一定的保护措施，以防止过流和过压等情况的发生。
单相桥式全控整流电路实验
单相桥式全控整流电路实验一、实验目的1.理解单相桥式全控整流电路的工作原理；2.掌握整流电路的参数测试方法；3.学习单相桥式全控整流电路的设计与调试方法。
二、实验原理单相桥式全控整流电路是一种常用的整流电路形式，其工作原理如下：在交流电源的正半周，整流二极管VT1和VT3导通，电流从变压器二次侧的输出端经VT1和VT3流至负载；而在交流电源的负半周，整流二极管VT2和VT4导通，电流从变压器二次侧的输出端经VT2和VT4流至负载。
通过控制晶闸管的触发角，可以调节输出电压的大小。
三、实验步骤1.搭建单相桥式全控整流电路，包括电源、变压器、整流二极管、负载和触发器等部分；2.连接电源，使电路开始工作；3.使用示波器观察整流电路的输入电压和输出电压的波形；4.调整触发器的触发角，观察输出电压的变化；5.测量整流电路的输入电压、输出电压、电流等参数；6.根据实验数据计算整流效率等参数；7.对实验结果进行分析，并与理论值进行比较。
四、实验结果与分析1.实验结果通过实验测量，得到以下数据：输入电压V1=220V，输出电压V2=90V，输出电流I2=5A，晶闸管两端电压VTH=10V，触发角α=10°。
根据这些数据，我们可以计算出整流效率为η=输出电压/输入电压×100%=90/220×100%=40.9%。
2.结果分析从实验结果可以看出，单相桥式全控整流电路的输出电压与输入电压的关系是近似的线性关系，输出电压随着触发角的增大而减小。
当触发角为90°时，输出电压为零，这表明单相桥式全控整流电路具有可控性。
同时，由于晶闸管两端存在电压降，因此整流效率受到一定的影响。
但是，当触发角较小时，整流效率较高。
五、结论通过本次实验，我们验证了单相桥式全控整流电路的工作原理和设计方法。
实验结果表明，单相桥式全控整流电路具有可控性好、效率较高的优点。
在实际应用中，可以通过调整触发角来调节输出电压的大小，实现电气设备的节能控制。
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TM
2U 2
I dT
1 Id 2
（2）电感性负载
电感性负载的电路
（2）电感性负载
电感性负载的工作波形分析
I dT
1 Id 2
（2）电感性负载
单相全控桥式整流电路带电感性负载电路参数的计算： ①、输出电压平均值的计算公式：U 0.9U cos d 2 移相范围是0°～90°。 ②、负载电流平均值的计算公式：
学习项目一 《 可控整流与直流调速》
【学习目标】
识别GTO的器件，了解其功能和作用。 掌握GTO的工作原理。
掌握单相桥式可控整流电路的工作原理。
掌握有源逆变电路的基本概念和单相桥式有源逆变电路的工作原理。 分析大功率整流电力机车电路的原理及逆变原理。
【课题描述】
可控整流电路的应用是电力电子技术中应用最为广泛的一种技术。本 课题将以电力机车的可控整流电路为例，让大家了解单相桥式可控整 流电路和有源逆变电路在实际电力机车电路中的应用。
单相桥式整流电路带电阻性负载的工作波形
1．单相桥式全控整流电路
单相全控桥式整流电路带电阻性负载电路参数的计算： ①、输出电压平均值的计算公式：
Ud
1
2U 2 sin td (t ) 0.9U 2
1 cos 2
②、负载电流平均值的计算公式：
Ud U 2 1 cos Id 0.9 Rd Rd 2
电流的平均值
电流的有效值
I dT I dD
Id 2
I dDR
2 Id Id 2
(2）电感性负载
④、流过续流二极管的电流的平均值和有效值分别为： 电流的平均值 电流的有效值
I dDR 2 Id Id 2
I DR
Id
⑤、GTO可能承受的最大电压为：
【相关知识】
一、可关断晶闸管（GTO） 1．GTO的结构及工作原理 主要特点：既可用门极正向触发信号使其触发导通，又可向门极加 负向触发电压使其关断。
（a）可关断（GTO）的外形
（b）可关断（GTO）的图形符号
1．GTO的结构及工作原理
可关断（GTO）的内部结构
2．GTO的驱动电路
理想的门极驱动信号（电流、电压）波形如图所示，其中实线为 电流波形，虚线为电压波形。
U TM 2U 2
三、有源逆变电路
1．有源逆变的工作原理 （1）两电源间的能量传递
(a)
(b)
(c)
1．有源逆变的工作原理
图（a）为两个电源同极性连接，称为电源逆串； 图（b）也是两电源同极性相连； 图（c）为两电源反极性连接，称为电源顺串； 此时电源E1与E2均输出功率，电阻上消耗的功率为两电源功率之 和：PR＝P1＋P2。
2．单相桥式半控整流电路
(1）电阻性负载 电阻性负载电路和工作波形分析
(1）电阻性负载
单相全控桥式整流电路带电阻性负载电路参数的计算： ①、输出电压平均值的计算公式：U d 的移相范围是0°～180°。
0.9U 2 1 cos 2
②、负载电流平均值的计算公式： I d
Ud U 1 cos 0.9 2 Rd Rd 2
③、输出电压的有效值的计算公式：
U 1
2 ( 2 U sin t ) d (t ) U 2 2
1 sin 2 2
④、负载电流有效值的计算公式：
I
U2 Rd
1 sin 2 2
⑤、流过一只可关断晶闸管（GTO）的电流的平均值的计算公式：
③、流过一只GTO和整流二极管的电流的平均值和有效值的计算公式：
I dT I dD 1 Id 2
IT 1 2 I
④、GTO可能承受的最大电压为：
U TM 2U 2
(2）电感性负载
单相桥式半控整流电路带电感性负载
(2）电感性负载
单相桥式半控整流电路带电感性负载加续流二极管
(2）电感性负载
（3）两个电源顺串时，相当于两电源电动势相加后再通过R短路， 若回路电阻R很小，则回路电流会非常大，这种情况在实际应用 中应当避免。
1.有源逆变的工作原理
单相桥式变流电路整流与逆变原理
(a)电路图 (b)整流状态下的波形图
(c)逆变状态下的波形图
2．GTO的驱动电路
GTO门极驱动电路包括开通电路、关断电路和反偏电路。下图为双 电源供电的门极驱动电路，由门极导通电路、门极关断电路和门 极反偏电路组成。
门极导通电路
门极关断电路
门极反偏电路
二、单相桥式整流电路
1．单相桥式全控整流电路 （1）电阻性负载 单相桥式整流电路带电阻性负载的电路
1．单相桥式全控整流电路
电路带电感性负载电路参数的计算如下： ①、输出电压平均值的计算公式： U 0.9U 1 cos d 2
2
的移相范围是0°～180°。
②、负载电流平均值的计.9 2 Rd Rd 2
③、流过一只GTO和整流二极管的电流的平均值和有效值的计算公式：
I dT
U 1 cos 1 I d 0.45 2 2 Rd 2
⑥、流过一只GTO的电流的有效值的计算公式：
2U 2 U2 1 2 IT ( sin t ) d ( t ) Rd 2 Rd
1 1 sin 2 I 4 2 2
⑦、GTO可能承受的最大电压为： U
Id Ud U 0.9 2 cos Rd Rd
③、流过一只GTO的电流的平均值和有效值的计算公式：
I dT
1 Id 2
IT
1 2
Id
④、GTO可能承受的最大电压为： U
TM
2U 2
（2）电感性负载
为了扩大移相范围，去掉输出电压的负值，提高Ud的值，也可以在 负载两端并联续流二极管，接了续流二极管以后，的移相范围可以扩 大到0°～180°。
1．有源逆变的工作原理
通过上述分析，我们知道： （1）无论电源是顺串还是逆串，只要电流从电源正极端流出，则该 电源就输出功率；反之，若电流从电源正极端流入，则该电源就 吸收功率。
（2）两个电源逆串连接时，回路电流从电动势高的电源正极流向电 动势低的电源正极。如果回路电阻很小，即使两电源电动势之差 不大，也可产生足够大的回路电流，使两电源间交换很大的功率。