单相整流模块
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。
单项整流桥模块 MDQ100A
I t,10 A S
3 2
2
11
9
5
3 1
ห้องสมุดไป่ตู้
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10
Fig.5 ℷ⌾⍠⬉⌕Ϣ਼⊶᭄ⱘ݇㋏᳆㒓
Fig.6 I t⡍ᗻ᳆㒓
2
单相整流桥模块
2/3
MDQ100A
外形尺寸图
102A-1
102A
乐清市柳晶整流器有限公司（编）
单相整流桥模块
3/3
Max. case Temperature Vs.Mean forward Current 0'4 Tc(max),e C ℷᑇഛ⬉⌕ IF(AV),A ऩⳌ
ℷᑇഛ⬉⌕ IF(AV),A
Fig.3 ᳔ℷࡳ㗫Ϣᑇഛ⬉⌕ⱘ݇㋏᳆㒓
Surge Current Vs.Cycles 1.5 ℷ⌾⍠⬉⌕IFSM,KA ਼⊶᭄ n,@ 50Hz -%&.
7 13
Fig.4 ㅵ⏽ᑺϢᑇഛ⬉⌕ⱘ݇㋏᳆㒓
2 11.4 1.5 I t Vs.Time
主要参数
符号 参数 测试条件 结温 Tj(℃) IO VRRM IRRM IFSM I2t VFO rF VFM Rth(j-c) Rth(c-h) Viso Fm Tstg Wt Size 直流输出电流 反向重复峰值电压 反向重复峰值电流 正向不重复浪涌电流 浪涌电流平方时间积 门槛电压 斜率电阻 正向峰值电压 热阻抗(结至壳) 热阻抗(壳至散热器) 绝缘电压 安装扭矩(M6) 安装扭矩(M5) 贮存温度 质量 包装盒尺寸 外形为102A、102A-1 210×83×37（5只装） -40 420 IFM=150A 单面散热 单面散热 50Hz,R.M.S,t=1min,Iiso:1mA(max) 2500 6 4 125 单相全波整流电路, TC=100℃ VRRM tp=10ms VRSM= VRRM+200V at VRRM 10ms 正弦半波 VR=0.6VRRM 150 150 150 150 600 最小 参数值 典型 最大 100 1600 10 1.50 11.4 0.80 4.5 1.20 0.14 0.07 A V mA KA A2s*103 V mΩ V ℃ /W ℃ /W V N·m N·m ℃ g mm 单位
单相半波可控整流电路工作原理
单相半波可控整流电路是一种常见的电力控制电路，它在工业领域和家用电器中都有着广泛的应用。
本文将从工作原理、电路结构和应用范围等方面对单相半波可控整流电路进行详细介绍。
一、工作原理1.1 整流电路的基本原理在交流电路中，为了将交流电转换为直流电以供电子设备使用，需要采用整流电路。
整流电路的基本原理是利用二极管或可控硅等器件对交流电进行单向导通，将其转换为直流电。
而可控整流电路是在传统整流电路的基础上引入了可控器件，如可控硅，从而实现对电流的精确控制。
1.2 半波可控整流电路的工作原理半波可控整流电路是一种简单的可控整流电路，它采用单相交流电源，并通过可控硅来控制电流的导通。
在正半周，可控硅导通，电流正常通过；而在负半周，可控硅不导通，电流被截断。
通过对可控硅的触发角控制，可以实现对输出电流的精确调节。
1.3 工作原理总结通过上述介绍可以看出，单相半波可控整流电路利用可控硅对交流电进行单向导通，实现了对电流的精确控制。
其工作原理简单清晰，便于实际应用，并且具有高效稳定的特点。
二、电路结构2.1 单相半波可控整流电路的基本结构单相半波可控整流电路的基本结构包括交流电源、变压器、可控硅和负载电阻等组成。
其中，交流电源通过变压器降压后接入可控硅，可控硅的触发装置接受控制信号，控制可控硅的导通角，从而实现对输出电流的调节。
负载电阻则接在可控硅的输出端，用于消耗电能并提供电源。
2.2 功能模块的详细介绍交流电源：作为单相半波可控整流电路的输入电源，一般为家用交流电，其电压和频率根据实际需求进行选择。
变压器：用于降低交流电源的电压，保证可控硅和负载电阻正常工作。
可控硅：作为电路的核心器件，可控硅的导通和截断状态由外部控制信号决定，从而实现对电流的精确控制。
负载电阻：接在可控硅的输出端，用于消耗电能并提供直流电源。
2.3 电路结构总结单相半波可控整流电路的基本结构清晰明了，各功能模块之间相互协调，实现了从交流电到可控直流电的转换和精确控制。
SMPS1004H-I整流模块
第一章简介SMPS1002H-I、SMPS1004H-I整流模块（以下简称SMPS1000H-I系列整流模块），是珠江电信设备制造有限公司自主设计生产的高频开关电源模块。
该模块采用了APFC有源功率因数校正、ZVS相移谐振软开关技术、直流输出恒功率控制等先进技术。
APFC技术的应用使整流模块的功率因数可接近于1，极大的降低市电电流波形的失真，最大限度地降低电源设备的接入对电网质量的影响；相移谐振软开关技术极大地减小整流设备中大功率开关器件的开关损耗和开关应力，有效地提高产品的效率和运行的可靠性。
SMPS1000H-I系列整流模块具有很宽的交流输入电压适应范围：100V~ 310V，其性能指标更适合国内的使用环境和用户的要求。
SMPS1000H-I系列整流模块的产品规格：SMPS1002H-I：输出电压为直流21.5V~29V，输出电流标称值60ASMPS1004H-I：输出电压为直流43V~59V，输出电流标称值30ASMPS1000H-I系列整流模块可应用于中小型通信系统、中等容量的程控交换局、数字环路系统、移动通信系统、光纤传输系统、铁路中间站或通信站、微波通信系统、无人值守机站等，具有高效率、宽输入电压范围、高功率因数、结构紧凑等特点，性能价格比高。
第二章安全注意事项为了遵守已公布的安全标准规范，使用SMPS1000H-I系列整流模块时请注意以下事项：2.1 SMPS1000H-I系列整流模块是装入通信机房内的专用机架使用的嵌入式设备（IP20），为热插拔方式，工作时将通过整流模块后部专用的热插拔插头与机架的插座（配电）连接。
2.2在使用整流模块前，请仔细阅读本说明书，将有助于安装与维护。
只有通过专业培训的技术人员才可以安装与维护。
2.3 由于整流模块是装入专用的机架与其他设备配合使用的，整流模块的工作及送出功率是通过整流模块的输入输出插头与机架的插座连接来实现的，因此，安装机架电源时必须遵守IEC60950-1999；EN 60950-2000有关的安全规定，尤其是满足初级对地、初级对次级（SELV）之间的：爬电距离、电气间隙与穿透距离（固体绝缘）的绝缘要求。
单相整流固态调压器
SGVDR系列单相整流调压模块使用说明一. 产品介绍本产品是将晶闸管功率电路，单片机控制移相触发电路、信号检测传感电路，电压调节电路封装在一起的多功能功率集成模块。
可实现对负载电压的精确调控。
具有内置线性控制电路，精度高，稳定性好。
额定电流50-500A，额定电压220V；380V。
广泛用于各种感性阻性负载，如：直流电机、电解、调控温度、调光、直流调压等领域。
二、内部电连接图、分类与命名内部电联接示意图三、主要技术参数功能晶闸管交流单相整流输入电压范围 220V±20% 380V±20%输出波形不对称度≤2%控制信号电压 0-10V DC (输入阻抗10KΩ)(输入阻抗330Ω)控制电流 4-20mA手动电位器阻值 10KΩ冷却方式散热器风冷，风速应≥6m/s工作环境温度-30 ~ +40℃存储温度范围-25 ~ +55℃主电路电参数参数单位参数值标称电流Arms 50 70 100 120 200 250 350 500800—1200可控硅阻断电压 Vpk断态漏电流（Max.） mArms ≤8 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤15 ≤15 ≤20 通态电压降（Max.）Vrms 1.6 1.6 1.6 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 绝缘电压（端子/底板） Vrms ≥25000.425 2.2重量 Kg四、外形及安装尺寸图一图二50A—150A外形尺寸为图一；200A—500A外形尺寸为图二。
五、应用中的控制接线1、用0-10V外部电压接口2、10K电位器手动调节3、用4-20mA电流输入接口注：（1）红色LED为12V电源指示,绿色LED为工作指示。
使用时，应先接入12V控制电源，此时红色LED亮，绿色LED灭，然后接通交流主回路，经过1秒单片机自检，绿色LED 点亮，即可正常工作。
请使用12V/1A开关电源。
(2)本模块为正控方式，既输入控制电压（电流）为0V（或4mA）时，整流输出为0V；输入控制电压为10V(或20mA)时，整流输出约等于桥式整流最大值。
整流模块
DMA14-48/50Ⅱ整流模块的背板
模块的后板连接器（仅为外部连接端子） 提供交流、直流及通信连接，另有两个针脚提 供给采样电阻，这样整流模块中的微处理器可 根据阻值来确定其模块序号
机架中不同的模块位置，在后板连接印制 板上的电阻有不同的电阻值
DMA14整流模块背板
1号 680Ω 3号 2.2K 5号 4.7K 7号 8.2K 9号 12K
包括：X219..AE10MC芯/I电D滤C缆以波升包及及压括模传级模块导变块与噪换的监音电交控抑路流的制输通电入信路、端直口流输出 X130.DC/DC变换－单端正激变换器
前 4面.输板出整流及滤波电路 FP52.5光A耦隔离等组成
DMA14整流模块实物图
背板连接器
数控字制次回级路控板制板 功前面率显主示板板
缆经数连字接通断信D子电C与路/D数及C变字均换次流级级PW的控MM制信O板S号相F等E连T功开能关管的 门驱动信号
单相交流市电输入
满 输系 也足 出统 不加 同正外 极上 会整其 电压 形能功-在时是动-界性进使流-是网,与快同直率模还块因由阻旁一由将高保吸电接行直模满产电用速时流开块有在内为于E路部R于整频证收网反“流块开功生压几S只关M升关8后输交部有交掉分上电流主上了电4的时感音热输看机率畸波个D有断压0管部出流发I次这流限功的路为功通用初路V滤，E滤该串和插出作时C时变形1在电级上包的保输生级一电流率电波直M0率过于级输也该/波电连噪拔端为继的,基波0输D模流是功的括输险入故ZZ电特流I电压形流0变，显功组要管电 路及 音” 子出一电功本VC将VV块及,一率电一出 管部障升升出升压性和阻之和从电输压当示率的成求可路 的电 过， 有个器输率SS一交E变输个开压个端 ，分时经才传电，差电而转器电整无无和浪出开M为以压压分压由 作容 滤且 电M线断因致流出出非关不限子 当串可V换使压以小压获换的容导O控关流快起损损涌共 用继组 掉不 弧性开数I0市整电常受超流前 模联以级流继级级得的S免于得波为滤初充1—制管速噪到模 就会 击成电滤，F为耗耗,电限电压理到过电有 块有L起整波在很0形调级满电E波模S箝单保电器电电电 是对 穿阻冲.流1O音整波与5想吸吸控TD制二阻器输 的二到流形限低一,制绕,电块V故器的位C护电感 将系 现功击端流抑机的制倍和出 输个保路路路电模一收收左流的致电后O组后的该漏电桥作统 象和 外率电整为路正架特,的一出E保护块制致右电关且的使路，电电路输电路-用电 发差 界开流M流直源输性输个电险作激能,才阻断相直得继电这出路以路路模 的压 生关I从、流电出入继滤路管用在闭上损位流交电电样电不保路有电 杂管限滤电压汇升电波发，工合消耗也4流器就流会路证任并流2波慢流压器电生当作耗相0电闭可对M何联电V速排级路故模运掉同流合以的O交干来增电，障行,S波，将电尤流扰驱F加压以或的E，且-T-
整流模块
如：MSZ-350表示350A的恒流、恒压、恒流恒压 、有或无保护的各类整流模块。
2
三 模块的使用方法：
⒈ 控制插座引脚功能说明 ⑴ 引脚定义
引脚功能 +12V
引线颜色 引脚号 引脚功能
红色 1 IG
引线颜色 棕色
GND
GND
CON
ECON
-12V
黑色 黑白双色 中黄色 橙色 白色
2
3
UG
4
5
6
OFF
IGL
紫色 粉色
灰色 浅蓝色 浅绿色
RES 深蓝色
7 TGL 柠黄色
IVS 深绿色
8
引脚号
9
10
11
12
13
14
15
⑵ 引脚说明：
1脚：+12V，外接+12V电源正极，工作电流＜0.5A。
2脚：GND，控制电源地线。
3脚：GND，控制电源地线。
4脚：CON，触发电路控制信号，（0～10）V信号输入。恒流或恒压应用时此脚空置。该脚输入控制
7脚：RES，手动复位端口。当电路保护后此端接+12V电源进行复位。复位前必须把电压电流给定信号
降为零，并先排除保护故障。
8脚：IVS，恒流、恒压控制选择端口。
恒流时接+12V；恒压时接地或悬空。
9脚：IG，恒流控制给定信号输入，（0～10）V直流电平。
10脚：UG，恒压控制给定信号输入，（0～10）V直流电平。
电压规格（V） 450
注:
1、 电流规格为模块正常工作输出最大直流电流平均值或交流电流有效值；电压为模块输入端子间最大
输入电压有效值。
2、 特殊规格，可按用户要求协议定做。
整流模块.doc
1．ZCK10A(ZCK15B)整流模块1.1 ZCK10A (ZCK15B)工作原理及特点整流模块的原理框图如下图所示。
单相交流输入首先经防雷处理和EMI滤波。
该部分电路可以有效吸收雷击残压和电网尖峰，保证模块后级电路的安全。
单相交流经整流和无源PFC后转换成高压直流电，经全桥PWM电路后转换为高频交流，再经高频变压器隔离降压后整流输出。
模块控制部分负责PWM信号产生及控制，保证输出稳定，同时对模块各部分进行保护。
提供“四遥”接口。
模块采用无源PFC技术，功率因数达到0.9以上；采用高频软开关技术，模块转换效率大大提高，最高可达94%。
模块监控采集电源工作参数并显示后上传给主监控，接受主监控指令对电源进行控制，通过显示、按键校准模块参数，设置模块运行状态。
整流模块的原理框图1.2 ZCK10A (ZCK15B)主要技术指标●交流输入三相输入额定电压：380V，50HZ电压变化范围：220V±15%频率变化范围：50HZ±10%●直流输出输出额定值： 10A/230V（ZCK10A）15A/115V（ZCK15B）电压调节范围：180V-286V（ZCK10A）90V-155V（ZCK15B）输出限流范围：5%-105%×额定电流稳压精度：≤0.5%稳流精度：≤0.5%纹波系数：≤0.1%转换效率：≥94%（满负荷输出）动态响应：在20%负载跃变到80%负载时恢复时间≤200цS，超调≤±2%可闻噪声：≤55dB工作环境温度：-5℃ -- +45℃●绝缘绝缘电阻：直流部分、系统部分与地之间相互施加500V/50HZ的交流电压，绝缘电阻>2MΩ。
绝缘强度：交流部分与直流部分和机壳间，直流部分与机壳间施加50HZ的2KV 的交流电压，一分钟无击穿，无闪络。
●四遥功能遥控：开/关机、均浮充遥调：输出电压、输出限流均连续可调遥测：输出电压、输出电流遥信：开/关机状态、工作状态●结构外型模块尺寸：219.5×160（面板尺寸），199×155×329（箱体尺寸） 模块重量：7.7Kg1.3 ZCK10A (ZCK15B)面板说明1.4 ZCK10A (ZCK15B)功能说明A. 保护功能 ● 输出过压保护输出电压过高对用电设备会造成灾难性事故，为杜绝此类情况发生，我公司的高频模块内有过压保护电路，出现过压后模块自动死锁，相应模块故障指示灯亮，故障模块自动退出工作而不影响整个系统正常运行；过压保护点设为320V ±2V （ZCK10A ）或者160V ±2V （ZCK15B ）。
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整流模块
模块参数
1、模块主要参数（包括通用参数和表3的参数）
⑴、工作频率f为50Hz。
⑵、输入线电压范围VIN（RMS）为30～450VAC。
⑶、控制信号电压VCON为0～10VDC。
⑷、控制信号ICON≤10μA。
⑸、输出电压不对称度＜6％。
⑹、输出电压温度系数＜600PPM/℃。
⑺、模块绝缘电压VISO（RMS）≥2500V。
其他参数见下表
晶闸管芯片主要参数
模块电联接形式
1、模块内部电联接形式（1）单相整流模块
（2）单相交流模块
（3）三相整流模块
（4）三相交流模块
2、模块输出端负载接线图见图5－8
图5单相整流模块图6单相交流模块
图7三相整流模块图8三相交流模块
输出特性曲线
图中的输出特性曲线，负载特性为阻性。
此图仅供参考。
图9 全控模块
图10 半控模块
模块的使用安装
1、模块的使用安装
（1）模块电流规格选择：为保证设备运转正常，选取的模块电流应为负载电流的1.5～3倍，整个运行过程，负载电流不能超过模块的额定电流。
（2）环境要求：模块的存贮和工作场所应干燥、通风、无尘、无腐蚀性气体。
工作环境温度范围为－25℃～＋45℃
（3）安装步骤
①把散热器和风机按通风要求安装好，散热器表面必须平整、光洁。
在模块导热底板与散热器表面均匀涂覆一层导热硅脂，然后用螺钉把模块固定于散热器上，注意用力要均等。
②因模块工作电流较大，必须用带接线鼻的多股铜线进行连接（禁用铝线），导线截面积按电流密度＜4A/mm 2 选取。
严禁将铜线直接压接在模块电极上。
③用接线鼻环带将铜线扎紧，以免接触不良而附加发热，然后套上绝缘热缩管，用热风或热水加热收缩。
将接线鼻固定在模块电极上，确保良好的平面接触，并用螺钉紧固。
④注意模块输入输出电极勿掀起，以免损坏模块。
⑤接控制线：控制插口有两种开式。
一种为5脚，另－种为15脚。
5脚、15脚的接线见图11－12和表6
图11 五脚插座的对应顺序图12 十五脚插座的对应顺序表 6
手动（电位器）、微机或仪表，接线见图13－16:
图13 手动控制的接法图14 与计算机接口
图15与仪表接口（稳压二极管为2.4ｖ－2.7ｖ）图16 与0－5ｖ信号接口
橙色引线为内部设置的10.5V直流电源。
红色引线接12V 稳压电源正极，要求12V电源输出电流大于1A，若采用变压器整流式稳压电源，变压器功率应大于15W，滤波电容最好两个2200μF/25V并联使用。
电源极性严禁反接，否则会烧坏模块。
2、模块的简单测试
测试时应注意，测量输出电压时，输出端必须接一负载，确保最小输出电流大于10mA,空载时测出的数据不准确。
若用万用表测试输出电压时，红黑表笔按AB、BC、CA相对应测试，否则测出的电压不准确。
七、模块的保护
模块过流保护最简单的方法是外接快速熔断器。
下面作一介绍：
（1）接线方法：快速熔断器接在模块的交流输入端，以三相整流模块和单相交流模块为例，见图17－18：
图17 三相整流模块图18 单相交流模块
（2）快速熔断器的选择:
①熔断器的额定电压大于电路上正常工作电压。
②熔断器额定电流的选取，参考表7－表8
表 7
表 8
2、过压保护
模块的过压保护，推荐使用阻容吸收和压敏电阻两种方式并用，效果会更好。
（1）阻容吸收回路
电容器把过电压的电磁能量变为静电能量存贮。
电阻防止电容与电感产生谐振。
这种吸收回路能抑制晶闸管由导通到截止时产生的过电压，有效避免晶闸管被击穿。
接线方法见图19－图22 ，R和C值根据表9-表10 选取。
图19 三相整流模块图20 单相整流模块
图21 三相交流模块图22 单相交流模块
表 9
表 10
（2）压敏电阻吸收回路
压敏电阻吸收由于雷击等原因产生的能量较大、持续时间较长的过电压。
压敏电阻电压选取：710V≤V
1mA ≤1000V。
V
1mA
是压敏电阻标称电压，是指压敏电
阻流过1
m A电流时它两端的电压。
接线方法见图23－图24:
图23 三相电路
图24 单相电路
3、散热器的选择
模块在工作时，因本身压降的存在，会产生大量的热量，所以使用模块必须配备散热器，散热条件的好坏，将直接影响模块的可靠性和安全。
模块的散热方式一般有三种，即水冷、强迫风冷和自然冷却。
因水冷散热效果好，有水冷条件的首选水冷散热形式；强迫风冷是最常用的散热形式，要求轴流风机速应≥6m/s；自然冷却因散热效果差，散热器体积相对较大，所以较少采用。
如确需采用自然冷却，必须加强散热器周围的空气对流。
为了便于用户选用散热器，我们把各型号模块在额定电流工作状态下，环境温度40℃时所需的散热器的型号及长度列表如下以供参考,若模块达不到满负荷工作,可酌减散热器长度。
模块用散热器一览表
表 11
表 12
散热器外形尺寸图25－图26:
图25 DXC-578
图26 DXC-573
八、注意事项
1、严禁模块在较小导通角（即模块高输入、低输出电压）下输出较大电流，这样会使模块严重发热而烧毁。
要求模块尽量在较大导通角下（可调范围的50％以上）输出较大电流。
2、模块工作达到热稳定状态后，其散热器温度（测试点选择靠近模块中心点，紧贴模块外壳的散热器表面）要求勿超过70℃，否则会烧坏模块。
3、模块不能用作电网与人身之间的隔离。
为保证安全，模块前面应加空气开关。
4、模块的安装和运输中，应轻拿轻放，避免受到强烈撞击和震动。
5、本说明书图表内容仅供参考，如参数变动，恕不通知用户。
表 13
外形尺寸图。