单相半波整流电路实例
单相半波可控整流电路实验报告
单相半波可控整流电路实验报告实验目的:
通过单相半波可控整流电路实验，掌握半波可控整流电路的性能及其参数的测量方法。
实验原理:
单相半波可控整流电路是一种电源型可控整流电路，其主要由晶闸管、变压器、电感、电容等元器件组成。
在正半周中，晶闸管把电源电压加到负载上;而在负半周中，集电极电压为零，晶闸管闭合，负载电压等于零。
当控制角度为α时，输出电压的平均值为2Umax/π,当负载电流为I时，晶闸管的导通持续时间为
t=α/360°,输出电压的有效值为Vrms=Umax/√2。
实验装置:
单相半波可控整流电路实验用途是：通过观察电路实验现象，掌握半波可控整流电路的性能，熟悉参数的测量方法和标定；这是电力电子技术中最基础的实验之一。
实验内容：
1. 熟悉半波可控整流电路的构造和工作原理；
2. 测量晶闸管电流和电压值；
3. 手动测量及用示波器观测负载电压和电流波形；
4. 测量晶闸管控制角度和电压设定值；
5. 测量电路输入和输出电流及功率。
实验结果和分析：
在实验中，得到了以下结果：
1. 测得晶闸管最大电压为500V，维斯基电压为1.25V；
2. 测得晶闸管最大电流为20A，输入电流为3A左右；
3. 测得晶闸管的最大功率为120W，输入功率为2.1W左右；
4. 使用示波器测量输出电压及电流波形，可以直观的看到波形
的正弦性和对称性。
总结：
通过该实验，深刻理解半波可控整流电路的原理及性能，掌握
了半波可控整流电路的电路构建与参数测量方法。
同时，加深了
对电力电子器件的认识，为今后的学习和研究奠定了坚实的基础。
单相半波可控整流电路原理
单相半波可控整流电路原理
嘿，朋友们！今天咱来唠唠单相半波可控整流电路原理。
你知道吗，这就好比是一个神奇的魔法盒子！
想象一下，电流就像一群调皮的小精灵，在电路里跑来跑去。
单相半波可控整流电路呢，就是那个能指挥这些小精灵的魔法棒！
比如说，我们家里的电灯，为啥它能亮起来呢？这背后可就有单相半波可控整流电路在默默工作呢！当电流通过这个电路时，就好像小精灵们排好了队，乖乖地按照规定的路线走。
它的工作原理其实并不复杂。
就好像我们排队过马路一样，有个信号灯在指挥着。
可控硅就像是那个信号灯，它能决定电流什么时候通过，什么时候停下。
哎呀，这不是很神奇吗？
再举个例子吧，你看那些电动玩具车，它们能跑起来也是因为有电流的驱动呀，而单相半波可控整流电路就在这其中起到了关键的作用呢！
你可能会问，这玩意到底有啥用呢？嘿，用处可大了去了！它可以把交流电变成直流电，就像是把一群调皮的孩子变成了乖巧的学生。
这样，我们就能用这些直流电来给各种设备供电啦。
而且哦，它的应用可广泛了，从我们日常生活中的小电器，到工业生产中的大设备，都少不了它的身影。
单相半波可控整流电路啊，真的是电子世界里的一个奇妙存在！它虽然小小的，但却有着大大的能量！我觉得它就像是一个默默奉献的小英雄，在背后为我们的生活带来便利和精彩！
所以啊，可别小看了这个单相半波可控整流电路原理，它可真是个厉害的家伙啊！。
单相半波整流电路的应用
单相半波整流电路：家用电器中的“小秘密”
大家好啊，今儿咱们来聊聊家里那些电器里藏着的一个小秘密——单相半波整流电路。
别看这名字听起来高大上，其实它就在我们身边，默默地为我们的生活提供着便利呢。
首先，咱们得明白啥是单相半波整流电路。
简单来说，它就像是家里水管里的一个“单向阀门”，不过它管的不是水，而是电。
咱们家里的电，都是从电网那“哗啦哗啦”流过来的交流电，就像河水一样时有时无，忽大忽小。
但这个“单向阀门”呢，它就厉害了，能把这交流电“捋顺”了，变成直流电，让电流只朝一个方向流，稳定又可靠。
那这玩意儿有啥用呢？用处可大了去了！比如，咱们用的手机充电器、台灯里的变压器，还有老式收音机里的电源部分，好多都藏着这个“小秘密”。
没有它，这些电器可能就“罢工”了，因为很多电子元件，比如二极管、三极管啥的，它们就喜欢“吃”直流电，不喜欢交流电那股子“来回折腾”的劲儿。
再来说说它是怎么工作的吧。
想象一下，电网里的交流电像海浪一样一波一波地来，但这个单相半波整流电路呢，就像个聪明的渔夫，它只挑海浪上涨的那一半“捕鱼”，也就是只让正半周的电流通过，负半周的电流就被它“挡”在外面了。
这样一来，输出的电流就变成了只有正方向的直流电，虽然有点“磕磕绊绊”的，但总比交流电稳定多了。
当然啦，现在的科技越来越发达了，单相半波整流电路这种“老古董”也在慢慢被更先进的全波整流、桥式整流等电路取代。
不过，在一些简单的应用场合，它还是能够发光发热，继续为我们服务的。
所以啊，别看单相半波整流电路不起眼，它可是咱们家用电器中的“幕后英雄”呢！下次当你给手机充电、打开台灯或者听收音机的时候，不妨想想这个小小的电路正在默默地为你服务吧！。
单相半波整流可控电路(纯电阻,阻感,续流二极管)
电力电子技术实验报告实验名称：单相半波可控整流电路的仿真与分析班级：自动化091 组别： 08 成员：职业技术学院信息工程学院年月日一. 单相半波可控整流电路(电阻性负载) ................................................ 错误!未定义书签。
1. 电路的结构与工作原理 (8)2. 单相半波整流电路建模................................................................... 错误!未定义书签。
3. 仿真结果与分析 (5)4. 小结 (8)二. 单相半波可控整流电路(阻-感性负载) ............................................... 错误!未定义书签。
1. 电路的结构与工作原理................................................................... 错误!未定义书签。
2. 单相半波整流电路建模................................................................... 错误!未定义书签。
3. 仿真结果与分析............................................................................... 错误!未定义书签。
4. 小结................................................................................................... 错误!未定义书签。
三. 单相半波可控整流电路(阻-感性负载加续流二极管) ....................... 错误!未定义书签。
1. 电路的结构与工作原理................................................................... 错误!未定义书签。
《电力电子技术》单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验
《电力电子技术》单相半波可控整流电路MATLAB仿真实验一、实验目的：(1) 单相半波可控整流电路（电阻性负载）电路的工作原理电路设计与仿真。
(2) 单相半波可控整流电路（阻-感性负载）电路的工作原理电路设计与仿真。
(3) 单相半波可控整流电路（阻-感性负载加续流二极管）电路的工作原理电路设计与仿真。
（4）了解三种不同负载电路的工作原理及波形。
二、电阻性负载电路1、电路及其工作原理图1.1单向半波可控整流电路（电阻性负载）如图1.1所示，单向半波可控制整流电路原理图，晶闸管作为开关，变压器T起到变换电压与隔离的作用。
其工作原理：（1）在电源电压正半波(0~π区间)，晶闸管承受正向电压，脉冲uG在ωt=α处触发晶闸管，晶闸管开始导通，形成负载电流id,负载上有输出电压和电流。
（2）在ωt=π时刻，u2=0，电源电压自然过零，晶闸管电流小于维持电流而关断，负载电流为零。
（3）在电源电压负半波(π~2π区间)，晶闸管承受反向电压而处于关断状态，负载上没有输出电压，负载电流为零。
（4）直到电源电压u2的下一周期的正半波，脉冲uG 在ωt=2π+α处又触发晶闸管，晶闸管再次被触发导通，输出电压和电流又加在负载上，如此不断重复。
2、MATLAB下的模型建立2.1 适当连接后，可得仿真电路。
如图所示：2.2 仿真结果与波形分析下列所示波形图中，波形图分别代表了晶体管VT上的电流、晶体管VT 上的电压、电阻加电感上的电压。
设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°时的波形变化。
α=30°α=60°α=90°α=120°分析：与电阻性负载相比，负载电感的存在，使得晶闸管的导通角增大，在电源电压由正到负的过零点也不会关断，输出电压出现了负波形，输出电压和电流平均值减小；大电感负载时输出电压正负面积趋于相等，输出电压平均值趋于零。
实验一 单相半波可控整流电路
实验一单相半波可控整流电路一、实验目的1、掌握单相半波可控整流电路的基本组成。
2、熟悉单相半波可控整流电路的基本工作特性。
二、实验内容1、验证单相半波可控整流电路的工作特性。
三、实验设备与仪器1、“电力电子变换技术挂箱Ⅱa（DSE03）”—DE08、DE09单元2、“触发电路挂箱Ⅰ（DST01）—DT01单元3、“电源及负载挂箱Ⅰ（DSP01）—DP01单元4、逆变变压器配件挂箱（DSM08）—电阻负载单元5、慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器四、实验电路的组成及实验操作1、实验电路的组成：实验电路主要由触发电路、脉冲隔离、功率开关（晶闸管）、电源及负载组成。
实验系统提供了单结晶体管触发电路和集成单相锯齿波移相触发图2-1单相半波整流电路原理示意图电路可供选择。
实验指南以前者构成实验电路。
主电路开关元件只有一个单向晶闸管，在交流电源的正半周波，触发信号来临时，晶闸管满足条件开通，直到管子两端电位反向或者电路中的电流减小到晶闸管维持电流以下时管子关断。
控制触发脉冲的相位，从而控制每个周期晶闸管开通的起始时刻。
因为电路中只有一个开关管，所以只能完成半个周波范围内的相位控制，故此称其为半波可控整流电路。
单相半波整流电路的原理示意见图2-1。
2、实验操作：打开系统总电源，系统工作模式设置为“高级应用”。
将主电源面板上的电压选择开关置于“3”位置，即主电源相电压输出设定为220V。
按附图1完成实验接线。
将DT01单元的控制电位器逆时针旋到头，经指导教师检查无误后，可上电开始实验。
依次闭合控制电路、挂箱上的电源开关、主电路；用示波器监测负载电阻两端的波形，顺时针缓慢调节DT01单元的控制电位器，观察并记录负载电压波形及变化情况；依次关闭系统主电路、挂箱上的电源开关、控制电路；改变电路的负载特性，在负载回路内串入大电感，重复以上操作，观察并记录相应波形；对比实验结果，参照教材相关内容，分析电路工作原理。
实验完毕，依次关断系统主电路、挂箱电源开关、控制电路电源以及系统总电源。
单相半波、单相全波和单相桥式整流器
单相半波、单相全波和单相桥式整流器１.单相半波整流滤波器图1 单相半波整流滤波电路原理图图１所示是单相半波整流滤波电路原理图，图１(a)是电路原理图，图１(b)是整流波形图。
由于整流器具有单向通导的特性，所以输入电压U1 经整流器VD 整流后就变成了单向脉动波Uo，而输入的负半周被隔离掉。
一般整流器后面都有电容滤波器，如图１(a)中C，将脉动波变成直流波Uc，如图１(b) 所示。
有些情况下，由于某种原因将电容损坏，而电容上的标称值又看不清楚，就无法贸然更换。
在此情况下如何选择C 的电容量就成了首要问题。
这里可以用一个简单的方法计算出来，即一般要求在放电结束时的那一点上，电容上电压下降不超过５％，根据电容放电公式：(1)式中Uc——为在放电时间结束时那一点的瞬时电压；Uco——放电开始时的电压；t——放电时间，在半波整流时为10ms 的值；——放电时间常数，＝C(F)R(Ω)，单位是“s”将式(2-1)改写成：(2)按照上面的要求，为了便于计算，设放电到10ms 时，应当Uc=0.95Uco，代入这些数据后，上式就变为：即CR=19.5X10-3/R (s)，式中R——是整流滤波电源输出最大容量时的等效负载电阻值，于是电容C=19.5X10-3/R就可取标称值的电容代替。
{{分页}}２.单相全波整流滤波器单相半波整流一般都用于小功率的情况，所以当功率稍微增大时就必须用全波整流。
图２(a)所示是单相全波整流电路原理图，图２(b)是它的整流波形图。
由图中可以看出，这是两个单相半波整流器的组合。
需指出的是，有时这种整流器前面加了变压器，目的是使次级电压可以根据设计的要求随意变化。
图2 单相全波整流电路原理图往往有的情况下将小功率变压器烧坏了，而一般机器内的变压器由于是非标准件，并不给出它的绕线参数，使用户无从下手。
遇有这种情况就可以自己动手另外绕制一个变压器来代替。
下面就给出一个简单决定匝数的方法。
首先看一下变压器初级和次级之间的关系。
单相半波可控整流电路教学实例
单相半波可控整流电路教学实例摘要：本文作者以单相半波可控整流电路教学实例阐述了其整体授课思路，结合企业实际，如何使用任务驱动教学法，六步法完成任务的思路，逐步引导学生深入研究单相半波可控整流电路的原理，规范安装调试操作过程。
关键词：单相半波可控整流电路任务驱动教学法安装调试随着电力电子技术在现代企业应用的普及，开设电气、机电专业的职业学校都会安排电力电子技术这门课程，而且电力电子技术方面的题目在电工高级工及以上等级鉴定题库占比重越来越多。
而电力电子课程理论性比较强，更加抽象，应用到其它专业课程内容进行分析，难度大一些，学生学习会相对困难。
教学要从学生角度出发，了解他们的当前基础，制定适合的教学计划，目标是学生学会。
教学也要从企业角度出发，培养企业需要的人才，通过和生产一线技术与管理人员交流，深入生产现场调研，将企业的需求转化整合，制定课堂教学目标，设计教学方案。
单相半波可控整流电路是最简单的可控整流电路，也是学生接触的第一个可控整流电路，因此能够成功引起学生的学习兴趣，为今后分析复杂的可控整流与逆变电路打下良好的基础，会起到极为重要的作用。
以一体化形式进行教学，理论实践相结合，分析电路原理和动手操作直接观察现象结合，符合认知发展规律，利于学生掌握知识与技能。
课题从企业开发新产品新型充电桩，让学生协助研究单相半波可控整流电路，测试电路的参数，使用任务驱动法导入。
以企业提供的电路图图纸和需要测试的数据、记录波形变化的表格，为了完成企业交付的工作任务，引起学生对单相半波可控整流电路组成、原理、安装调试测试方法等内容的学习具有需求性。
老师带领学生按照完成任务的思路阅读图纸（见图1），制定工作计划如下：安装电路——调节参数——测量记录——计算绘图——核对验收——提交上报。
为了更好体现工作场景，将全班分成若干小组，每个组布置测试不同控制角的参数，每个小组内再将任务分解，具体分配给每一名成员，通过全组学生的分工合作完成单相半波可控整流电路参数表和波形测试报告。
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3)滤波：将脉动较大的直流电变成较平滑的直流电。
直流稳压电源的框图：
交流电源 变压器
整流
滤波 稳压 负载
整流：把交流电转变成直流电的过程
电视机 变压器
开关电源
高精度稳压电源
整流元件 二极管
同学们我们来探究如何把交 流电降压变为脉动直流电的一 个 最基础电路：单相半波整流 电路
我先来演示一下电路的连接， 示波器和万用表的测量，然后我 们分组实践。
任务书一 单向半波整流电路的连接与各部分的作用
变压器：将220V交流电压降压为所需要的 12V 交流电压
二极管：利用二极管的单向导电性进行整 流，将交流电转换为单相脉动直流电
电阻（负载）：消耗电能
任务二 单向半波整流电路功能探究
将双踪示波器的探头CH1接至变压器的次级 输出两端
将双踪示波器的探头CH2接至负载两端 接通电源观察波形 填写任务书 将二极管反接，重复任务，比较结果。
流电压UL的数值。 注意事项：档位选择，量程选择，表笔极性，
欧姆调零，读数。 填写任务书
任务书三负载直流电压与直流电流的估算
测试值：U2= （ ）V， UL = U0 = （ ）V。 结论： UL= 0.45 U2 IL= UL ÷ RL
任务四 探究变压器和二极管的选择
将双踪示波器的探头CH2改接至二极管两 端。
任务五 实际应用
实例分析：有一直流负载，电阻为1.5KΩ，要求工作电流为 10mA，若采用半波整流电路试求电源变压器的二次电压U2， 并选择合适的整流二极管
解：由欧姆定律UL=IL ×RL= 10mA × 1.5KΩ=0.01A × 1500Ω=15V 由UL= 0.45 U2可得U2= UL ÷0.45=15V ÷0.45≈33V 二极管承受的最高反向工作电压为UR= √2 U2= √2 ×33V ≈47V 二极管流过的电流为IVD = IL= 10mA 所以二极管的选用依据为IF ＞10mA ， URM ＞ 47V。
根据二极管参数手册，可选用 2CZ82B,IN4001， IN4002等二极管
任务总结
1.单相半波整流电路 整流的原理是利用二极管的单向导电性 2.将输入、输出波形进行对比，正负方向交替变化的交流电变成 了单向脉动的直流电 3.负载直流电压与直流电流的估算UL= 0.45U2 IL= UL ÷ RL 4.二极管的选用依据为IF ＞ IL ， URM ＞√2 U2 。
将二极管两端的电压波形绘制在任务书上。 分析波形图，根据二极管的最大整流电流
和最高反向工作电压，讨论探究如何选择 二极管，写在任务书上。 分析波形图，根据U2和UL的关系探究分析 如何选择变压器，写在任务书上。
变压器、二极管和负载两端电压波形比较
任务书四 变压器和二极管的选择
二极管两端的电压波形: 结论:二极管电压波形与负载两端电压波形恰好相反, 二极管的选用依据为IF ＞ IL ， URM ＞√2 U2 。 变压器的选择：可由U2= UL ÷ 0.45得出，其额定功率大于负载功率。
单相半波整流电路实例
引入新课
同学们知道二极管具有什 么特性吗
单向导电性，正偏 导通，反偏截止。
知识准备：
1)交流:大小、方向随时间作周期变化的电压或电流.
<最基本形式：正弦电压（电流）>
直流:方向不随时间变化的电压（电流）. 按电压数值的变与不变可将直流分为
1.脉动直流电压 2.稳恒直流电压
2)整流:交流电变成单向脉动直流电
任务分组
4人为一个学习小组，来探究半波整流电路， 团结协作完成五个任务，每人完成一份任务书。 每个任务结束，教师组织讨论，先组内讨论。然 后共同讨论，各小组长负责发言，总结本组情况， 说出本组探究结论。
首先我们来看第一个任务：
任务一 单向半波整流电路的连接与各部分的作用
按电路图连接电路 思考各元件的作用 填写任务书
谢谢！
探究分析
1. 电路组成
A P N 变压器:降压
U2
t
二极管特性:
单向导电性
U0
U2
R 1.正向偏置导通
2.反向偏置截止
t
B
2. 工作原理U2来自在正半周：a .A 点 电 位 高 ( + ) 、 B 点 电 位 低 ( - ) ; D 1 导 通 ， R 0 ; b .负 载 上 承 受 一 个 上 " "下 " - " 的 电 压 , U O U 2
U2 在负半周： b a ..R B L 点 上 高 无 电 电 位 压 ( ， + ) U 、 O A 点 0 低 电 位 ( - ) ; D 1 截 止 ,R 0 ;
任务三 负载直流电压与直流电流的估算
用万用电表交流电压档测量变压器次级输出
U2的数值
用万用电表直流电压档测量负载两端脉动直
二极管正接波形图
二极管反接波形图
任务书二 单相半波整流电路功能探究
二极管正接波形图： 结论: 在u2的正半周， UL= U2 在u2的负半周， U2= 0V 单相半波整流电路把交流电整流 为脉动直流电
二极管反接波形图： 结论： 在u2的正半周，U2= 0V 在u2的负半周， UL= U2 单相半波整流电路输出极性 与正接相反，依然能够整流
5.变压器的选用可由U2= UL ÷ 0.45得出，其额定功率大于负载功率。
6.缺点：脉动较大不能适应大多数电子设备的需要
课外作业
1.半波整流脉动大，当电源电压减小时，能否有一个元件做替补 电源给负载供电，使负载两端电压下降的缓慢一些，最终使得 脉动减小，波形趋于平滑呢？
2.一台磨床的电磁吸盘工作绕组的直流电阻为82欧，为使其能牢固 吸住工件，通入直流电流应取1.5安，如采用单相桥式整流电路，试 计算变压器二次侧电压并选择整流二极管