整流电路
《整流电路》课件
随着人工智能和大数据技术的应用，整流电路的设计和优化也正朝着智能化方向发展，实现更精准、高效的能源管理。
随着电动汽车市场的不断扩大，整流电路在车载充电器和充电桩等领域的应用前景广阔，为电动汽车的发展提供稳定、高效的能源供给。
电动汽车领域
在风能、太阳能等可再生能源的利用中，整流电路能够实现高效、稳定的能源转换，促进可再生能源的广泛应用。
效率
温升
噪声与干扰
整流电路的效率越高，说明其能量转换效率越好，损失的能量越少。
整流电路在工作过程中温度升高的情况，温升越低越好，以保证元件的寿命和稳定性。
整流电路在工作过程中产生的噪声和干扰越小越好，以保证系统的稳定性和可靠性。
03
CHAPTER
整流电路的应用与实例
整流电路用于音频设备中，将交流电转换为直流电，为放大器和扬声器提供能源。
可再生能源领域
智能电网的建设需要大量高性能的整流设备，整流电路在智能电网的能源调度和管理中具有重要作用，有助于实现节能减排和能源的高效利用。
智能电网领域
THANKS
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半波整流器
现代电子设备中经常使用集成整流芯片，它们集成了整流电路和其他功能，具有高效、紧凑和可靠的特点。
集成整流芯片
04
CHAPTER
整流电路的调试与维护
确保所有电路连接正确，检查电源、电阻、电容等元件是否正常。
调试前准备
按照电路图逐步检查每个元件的电压、电流是否正常，确保电路工作在正常范围内。
02
CHAPTER
整流电路的元件与电路分析
整流电路中的核心元件，单向导电性使电流只能在一个方向上流动。常用的有硅管和锗管。
二极管
滤波电容，用于吸收二极管导通时的管压降，使输出电压更加平滑。
整流电路的原理
整流电路的原理整流电路是一种将交流电转换为直流电的电路。
在现代的电子设备中，由于需要使用直流电，因此整流电路的应用很广泛。
本文将介绍整流电路的原理。
一、整流电路基本构成整流电路通常由四个基本元件组成：变压器、二极管、滤波电容器和负载。
变压器是将交流电转换为所需电压的必要元件，它可以将高压低流量的交流电转换成低压大流量的交流电。
二极管是整流电路中最重要的元件，它可以使电流单向流动。
二极管只有在正向电压作用下才能导电，在反向电压作用下则会发生击穿而烧坏。
滤波电容器可以减小电压的波动，使输出电压更加稳定，并滤掉电路中的高频噪声。
负载是整流电路的最后一个元素，它能够消耗电路输出的电能。
二、整流电路工作原理整流电路的工作原理非常简单，它通过二极管只允许正半周电压通过的特性，将输入的交流电转换为单向的脉冲电压，然后再通过滤波电容器将电压波动降低，从而得到更加稳定的直流电。
如果将一个桥式整流电路连接到高压交流电源上，输入电压的正半周电流将通过一组二极管，而负半周电流则通过另一组二极管，最后输出的电压将近似于直流电压。
这种转换原始的交流电为直流电的过程称为整流。
三、整流电路的分类1. 单相半波整流电路单相半波整流电路如图1所示，它只有一个二极管，用于将交流电转换为单向的电流。
由于只有一半的电压被利用，因此它的效率较低。
图1 单相半波整流电路2. 单相全波整流电路单相全波整流电路如图2所示，它包括四个二极管，在每个半周期内都会采用负载电压输出。
这种电路比半波整流电路更加有效，因为负载电压的峰值会比半波整流电路的峰值高一倍。
图2 单相全波整流电路3. 三相桥式整流电路三相桥式整流电路如图3所示，它包括六个二极管，是一种经常用于高功率应用中的电路。
图3 三相桥式整流电路四、整流电路的应用整流电路广泛应用于电子设备中，例如手机充电器、数码相机、电动车充电器等。
在交流电网中，整流电路也被用于变压器、电机驱动器、大型电容器充电器以及其他类似的设备中。
整流电路电压公式
整流电路电压公式整流电路电压公式整流电路是一种用于将交流电转换为直流电的电路，常用于电源供应、信号处理和电子设备等方面。
在整流电路中，有一些基本的公式可以用来计算电压。
单相半波整流电路单相半波整流电路是最简单的整流电路之一，它只能将输入交流电的正半周期转换为直流电。
一般来说，单相半波整流电路的电压公式可以表示为：V_0 = V_m * sin(ωt)其中，V_0为输出直流电压，V_m为输入交流电的峰值电压，ω为角频率，t为时间。
例如，假设输入交流电的峰值电压为10V，角频率为100 rad/s，现在需要计算输出直流电压在t=时的值。
根据上述公式，可以计算如下：V_0 = 10 * sin(100 * )= 10 * sin(1)≈因此，在t=时，输出直流电压约为。
单相全波整流电路单相全波整流电路可以将输入交流电的所有周期都转换为正向的直流电。
它相比于单相半波整流电路更加高效。
一般来说，单相全波整流电路的电压公式可以表示为：V_0 = 2 * V_m * sin(ωt)其中，V_0为输出直流电压，V_m为输入交流电的峰值电压，ω为角频率，t为时间。
例如，假设输入交流电的峰值电压为10V，角频率为100 rad/s，现在需要计算输出直流电压在t=时的值。
根据上述公式，可以计算如下：V_0 = 2 * 10 * sin(100 * )= 2 * 10 * sin(1)≈因此，在t=时，输出直流电压约为。
三相全波整流电路三相全波整流电路是一种使用三相交流电源的整流电路，可以将输入交流电的所有周期都转换为正向的直流电。
在三相全波整流电路中，通常使用的电压公式如下：V_0 = 3 * √2 * V_m * sin(ωt)其中，V_0为输出直流电压，V_m为输入交流电的峰值电压，ω为角频率，t为时间。
总结整流电路的电压公式是计算输出直流电压的重要工具。
在单相半波整流电路中，电压公式为V_0 = V_m * sin(ωt)；在单相全波整流电路中，电压公式为V_0 = 2 * V_m * sin(ωt)；在三相全波整流电路中，电压公式为V_0 = 3 * √2 * V_m * sin(ωt)。
整流电路的结构组成
整流电路的结构组成整流电路是一种用于将交流电转换为直流电的电路。
它由整流器、滤波器和稳压器组成，这三个部分的结构共同完成电流方向的改变、电压波动的降低以及输出电压的稳定，从而实现了交流电向直流电的转换。
一、整流器整流器是整流电路的核心部分，其作用是将交流电转换为具有方向性的直流电。
整流器主要有两种类型：单相整流电路和三相整流电路。
1.单相整流电路单相整流电路由二极管桥整流电路、单相半波整流电路和全波整流电路组成。
-二极管桥整流电路：由四个二极管组成，可以同时进行正半周和负半周的整流，具有较高的整流效率和较低的电压降。
-单相半波整流电路：由一个二极管和一个负载组成，只能进行正半周的整流。
-单相全波整流电路：由两个二极管和一个负载组成，可以同时进行正半周和负半周的整流，整流效率比半波整流电路高。
2.三相整流电路三相整流电路由整流变压器和整流装置组成，它利用三相电源的特点，在每个瞬时周期中都能获得电能。
二、滤波器滤波器的作用是将由整流器输出的脉动直流电平滑化，降低其纹波系数，使得输出电压更加稳定。
滤波器一般由电容器和电感器组成，具有低通滤波的特性。
滤波器分为以下几种类型：1.电容滤波器：由电容器和负载电阻构成，通过电容的充放电过程形成低通滤波效果，可以较好地抵消高频纹波。
2.电感滤波器：由电感器和负载电阻构成，通过电感的阻抗特性实现低通滤波，主要用于高纹波抑制。
3.LC滤波器：由电感和电容组成，结合了电容滤波器和电感滤波器的优点，在一定频率范围内实现较好的滤波效果。
4.RC滤波器：由电容和电阻组成，通过电容的充放电过程和电阻的限流作用，实现滤波效果。
三、稳压器稳压器的作用是使输出电压稳定在一定范围内，不受负载变化和输入电压波动的影响。
常用的稳压器有三种：线性稳压器、开关稳压器和集成稳压器。
1.线性稳压器：根据负载和输入电压的变化，通过调节电阻器、晶体管或二极管的导通电流，来控制输出电压的稳定。
2.开关稳压器：通过开关器件的开关动作来调节输出电压，例如开关二极管、开关电容器和开关电感器等。
电子技术基础单相整流电路
整流电路的分类
半波整流电路
半波整流电路是一种简单的整流电路， 它只利用半个周期的交流电进行整流， 输出直流电的脉动较大，一般用于对 电源要求不高的设备。
全波整流电路
桥式整流电路
桥式整流电路是一种全波整流电路， 通过桥式电路将交流电整流为直流电， 具有较高的效率和稳定性。
全波整流电路利用一个周期的交流电 进行整流，输出直流电的脉动较小， 适用于对电源要求较高的设备。
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总结词
输出电压波形为完整的正弦波，直流分量较大，脉动较小。
详细描述
单相全波整流电路通过变压器将单相交流电转换为双相交流电，然后利用二极 管的单向导电性将双相交流电转换为直流电。输出电压波形为完整的正弦波， 直流分量较大，脉动较小。
单相桥式整流电路
总结词
输出电压波形与全波整流电路相同， 但电路结构简单，使用元件少。
电子技术基础单相整 流电路
目 录
• 整流电路概述 • 单相整流电路的类型 • 单相整流电路的工作原理 • 单相整流电路的应用 • 单相整流电路的调试与维护
01
整流电路概述
整流电路的定义和作用
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。
整流电路的作用
整流电路在电子设备和电力系统 中有着广泛的应用，主要用于将 交流电转换为直流电，以满足各 种电子设备对直流电源的需求。
整流电路的基本原理
整流二极管的单向导电性
整流二极管具有单向导电性，即正向导通、反向截止的特性 。在整流电路中，利用整流二极管的这一特性电性，将交流电的正半周和负半周 分别转换为直流电的正向电流和反向电流，最终输出直流电 。
整流、滤波、稳流、稳压电路工作原理;
一、整流电路的工作原理整流电路是将交流电信号转换成直流电信号的电路。
其工作原理主要通过二极管的导通和截止来实现。
在正半周的电压周期内，二极管处于导通状态，电流可以顺利通过；而在负半周的电压周期内，二极管处于截止状态，电流无法通过。
这样，交流电信号经过整流电路后，就可以转化为直流电信号输出。
二、滤波电路的工作原理滤波电路是用来去除整流后直流电信号中的脉动成分，使得输出的电压更加平稳。
其主要原理是通过电容器的充放电来吸收和释放交流电信号中的高频脉动成分。
在充电时，电容器可以吸收一部分脉动成分；在放电时，电容器则会释放出积累的电荷，从而使输出的电压更加稳定。
三、稳流电路的工作原理稳流电路是为了在负载变化时，仍然能够保持输出电流恒定的电路。
其原理是通过负反馈控制电路的工作点，使得在负载变化时，电路可以自动调整输出电流，从而避免因负载变化而导致的输出电流波动。
四、稳压电路的工作原理稳压电路是为了在输入电压波动时，能够保持输出电压恒定的电路。
其工作原理主要包括串联稳压和并联稳压两种方式。
串联稳压是通过调整输出电压与输入电压之间的电压差，以维持输出电压稳定；而并联稳压则是通过电容器和电感器等元件来减小输入电压的波动，从而实现输出电压的稳定。
五、结论整流、滤波、稳流、稳压电路是电子电路中常见的几种基本电路，它们通过不同的原理和组合方式，可以实现对交流电信号的转换和处理，从而得到稳定的直流电信号输出。
在实际应用中，这些电路通常会被应用于各种电子设备和电源系统中，起到了至关重要的作用。
对这些电路的工作原理有深入的了解，对于电子工程领域的从业者来说，是非常重要的。
六、整流、滤波、稳流、稳压电路在电子设备中的应用上文我们已经介绍了整流、滤波、稳流、稳压电路的工作原理，接下来我们将重点谈谈这些电路在电子设备中的应用。
1. 整流电路的应用整流电路是将交流电信号转换成直流电信号的关键电路之一，广泛应用于各种电源设备和电子设备中。
整流电路原理
整流电路原理在电路中，整流电路是一种用于将交流电转换为直流电的电路。
它通过使用二极管等器件，将负半周的电流方向翻转，从而使整个电流变为单一方向流动的直流电流。
整流电路的关键部分是一个或多个二极管。
当交流电源接通时，二极管只允许电流在一定的方向上通过。
当电流方向与二极管的正向导通方向一致时，也就是在正半周，电流可以顺利通过二极管。
然而，当电流方向与二极管的正向导通方向相反时，在负半周，二极管会进入正向截止状态，即不允许电流通过。
通过使用多个二极管或其他器件，可以形成不同类型的整流电路。
最简单的整流电路是半波整流电路，它只有一个二极管。
在半波整流电路中，只有一半的交流电源周期被有效地转换为直流电，另一半被截断。
为了更高效地转换交流电为直流电，全波整流电路使用两个二极管。
它们在输入交流电源的两个半周上都起作用，使得整个周期内的电流方向均为单一方向。
全波整流电路通常通过一个变压器、整流二极管以及滤波电容构成。
为了减小输出的脉动电压，滤波电容器被添加到整流电路中。
它存储电流，并在负半周时释放电能，以平滑输出电压。
通过调整电容的数值，可以使输出的直流电压脉动最小化。
整流电路广泛应用于各种电子设备中，例如电源适配器、无线通信设备、电视机和计算机。
它们为这些设备提供所需的稳定直流电源，确保设备正常运行。
总结来说，整流电路是一种将交流电转换为直流电的电路。
通过使用二极管等器件，它使电流方向单一并去除了交流电的负半周。
不同类型的整流电路可以根据需求选择，以满足不同设备的电源需求。
滤波电容的加入可以减小输出电压的脉动，确保输出为稳定的直流电压。
整流电路完整讲解
u2
b) 0
wt 1
p
2p
wt
ug
c) 0
wt
ud
d) 0
+
+
a
wt
id
e) 0
q
wt
uVT
f) 0
wt
图3-2 带阻感负载的单相半 波可控整流电路及其波形
3.1.1 单相半波可控整流电路
◆电力电子电路的一种基本分析 方法 ☞把器件理想化，将电路简化 为分段线性电路。 ☞器件的每种状态组合对应一 种线性电路拓扑，器件通断状 态变化时，电路拓扑发生改变。 ☞以前述单相半波电路为例 √当VT处于断态时，相当 于电路在VT处断开， id=0。当VT处于通时， 相当于VT短路。两种情 况的等效电路如图3-3所 示。
T a) u1 u2
VT
u VT id ud R
u2 b) 0 ug 0 ud d) 0 u VT e) 0
wt
1
p
2p
wt
c)
wt
a
q
wt
wt
图3-1 单相半波可控整流电路及波形 4/140
3.1.1 单相半波可控整流电路
◆改变触发时刻，ud和id波形随之改变，直流输出电压ud为极性不变 但瞬时值变化的脉动直流，其波形只在u2正半周内出现，故称“半 波”整流。加之电路中采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相， 故该电路称为单相半波可控整流电路。整流电压ud波形在一个电源 周期中只脉动1次，故该电路为单脉波整流电路。
Id U d 2 2U 2 1 cos a U 1 cos a 0.9 2 R pR 2 R 2
(3-10)
16/140
3.1.2 单相桥式全控整流电路
整流逆变斩波四种电路
整流逆变斩波四种电路在我们日常生活中，电流就像水流一样，流淌在我们的设备里，让一切运转得有模有样。
但有时候，我们需要的电流形状和特性并不是那么简单的。
于是，整流、逆变、斩波这些电路就登场了，听上去是不是有点高大上？别担心，今天我们就来聊聊这四种电路，简单明了又不失幽默感，让你轻松搞懂！1. 整流电路整流电路，简单来说，就是把交流电变成直流电的魔法师。
想象一下，如果你有一条河流（交流电），但是你只想要一股平稳的小溪流（直流电），整流电路就来帮你实现这个愿望。
它主要有两种类型：半波整流和全波整流。
1.1 半波整流半波整流就像是一个只工作一半的懒虫，简单得很，只利用交流电的一个方向。
它的电流在一个周期内只“吃”一半，所以输出的电压波形就像是起伏不定的小山丘，虽然简单，但总是让人觉得不够稳定。
不过，它的结构简单，成本低，适合一些对电流要求不高的地方，比如小灯泡啥的。
1.2 全波整流再说说全波整流吧，跟懒虫相比，它就是个拼命三郎，能够充分利用交流电的两种方向。
这样输出的电流就像一条平滑的河流，稳定又持续。
全波整流用的二极管桥式整流器，虽然结构稍微复杂一点，但能给我们提供更好的电流品质，特别适合需要高稳定性电流的设备，比如手机充电器。
2. 逆变电路接下来，让我们把目光转向逆变电路。
这可是个颇具反转戏剧情节的家伙，它的工作就是把直流电“逆转”成交流电。
想象一下，一条笔直的小路（直流电），通过逆变电路，瞬间变成了蜿蜒曲折的大道（交流电），这简直是电流界的魔术啊！2.1 纯正弦波逆变器在逆变电路中，纯正弦波逆变器就像是一位高水平的厨师，做出的“菜”不仅好看还好吃。
它能生成非常接近理想的交流电波形，适合高档设备，比如音响系统、医疗设备等等。
虽然价格有点小贵，但用得安心，真的是物超所值。
2.2 方波逆变器而方波逆变器呢？就像一个小学生的手绘画，简单粗暴，输出的是一系列尖锐的波形。
虽然便宜，但对一些敏感设备可不太友好。
整流电路的概念
整流电路的概念整流电路概念整流电路是指将交流电转化为直流电的电路。
在电力系统中，交流电是主要的供电形式，但在很多电器设备中，需要使用直流电才能正常工作。
因此，通过整流电路能够将交流电转化为直流电，以满足电器设备的使用需求。
类型整流电路可以分为以下几种类型：•单相半波整流电路：–只有一个半周的交流电流通过折线的方法转化为直流电流。
–低成本、简单实现，但整流效率较低。
•单相全波整流电路：–通过桥式整流电路，将两个半周的交流电流转化为直流电流。
–整流效率较高，普遍应用于家庭电器和电子设备中。
•三相全波整流电路：–由三相交流电源通过整流器组成，将交流电转化为直流电。
–在工业领域得到广泛应用，如大型电机驱动系统。
原理整流电路的工作原理基于二极管的单向导电特性。
在单相半波整流电路中，交流电输入后，通过单个二极管将正半周的交流电流导通，而阻断负半周的交流电流，从而形成直流输出。
在单相全波整流电路中，桥式整流器由四个二极管组成，交流电输入后，正负半周的交流电流都能够导通，从而形成直流输出。
在三相全波整流电路中，利用三相交流电源的相位差，通过整流器实现了更加稳定和高效的整流。
应用整流电路在各个领域都有广泛的应用，包括：•家庭电器：电视、冰箱、洗衣机等使用直流电的家用电器•电子设备：手机充电器、电脑适配器等直流电供应设备•工业驱动器：用于控制和驱动电机，如变频器、伺服驱动器等整流电路的设计和实现对于保证电器设备的正常工作和提高能量利用效率都具有重要作用。
设计要点设计整流电路需要考虑以下几个要点：1.选择合适的整流器元件：常见的整流器元件有二极管、可控硅等，根据需求选择适当的元件。
2.考虑负载和电流需求：根据所驱动的负载和所需的电流大小来选择合适的整流电路。
3.控制电压波动：通过滤波电路降低输出直流电压的纹波，确保电压的稳定性。
4.防止过流和过热：采用过流保护和过热保护措施，确保整流电路的安全稳定运行。
优势和挑战整流电路的优势包括：•能够将交流电转化为直流电，满足电器设备的使用需求。
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第二章 晶闸管可控整流电路第一节 晶闸管单相可控整流电路一、电阻性负载单相可控整流电路电炉、白炽灯等均属于电阻性负载。
电阻性负载的特点是： 负载两端的电压和流过的电流波形相同，相位相同。
1、电路组成单相桥式全控整流电路如图2-1(a)所示。
电路由四个晶闸管和负载电阻R d组成。
晶闸管V 1和V 3组成一对桥臂，V 2和V 4组成另一对桥臂。
图 2-1 单相全控桥式整流电路电阻性负载及其波形(a)电路； (b) 电源电压； (c) 触发脉冲； (d) 输出电压；(e) 晶闸管上的电压； (f) 变压器副边电流 2． 数值关系由图2-1（d ）所示的负载上电压波形可知，在晶闸管承受正向电压的时间内，改变控制极触发脉冲的输入时刻(即移相)，负载上得到的电压波形就随之改变，这样就控制了负载上输出电压的大小。
晶闸管在正向电压下不导通的电角范围称为控制角，有时也称其为移相角，用α表示；而导电范围称为导通角，用θ表示。
d(a)(b)(c)(d)(e)(f)由图2-1可知整流输出电压的平均值为 当α=0°时，相当于不可控桥式整流，此时输出电压最大， 即U d =0.9U 2。
当α=180°时，输出电压为零，故晶闸管的可控移相范围为0～180°。
整流输出电压的有效值为在负载上，输出电流的平均值I d 和有效值I 分别为由于晶闸管V 1、V 4和V 2、V 3在电路中是轮流导通的，因此流过每个晶闸管的平均电流只有负载上平均电流的一半，即在选择晶闸管以及导线截面积时， 要考虑发热问题， 应根据电流的有效值进行计算。
在一个周期内电源通过变压器TR 两次向负载提供能量，因此负载电流有效值I 与变压器次级电流有效值I 2相同，则电路的功率因数可以按下式计算：二、大电感负载可控整流电路1．单相全控桥式整流电路在生产实践中，除了电阻性负载外， 最常见的负载还有电感性负载， 如电动机的励磁绕组，整流电路中串入的滤波电抗器等。
为了便于分析和计算， 在电路图中将电阻和电感分开表示。
2cos 19.0)cos 1(2)(sin 21222ααπωωππα+=+==⎰U U t td U U d παππαωωππ-+==⎰22sin )()sin 2(12220U t d t U U ⎪⎭⎫ ⎝⎛+==2cos 19.02αd d d d R U R U I παπαπ-+==2sin 212d d R U R U I )cos 1(1)(22sin απαπ++==d f I I K ⎪⎭⎫ ⎝⎛+==2cos 145.0212αd ddV R U I I παππαϕ-+===22sin cos 222U U I U UI S P带电阻性负载时不同。
因为电感对电流的变化有阻碍作用，即电感元件中的电流图 2-2 单相全控桥式整流电路电感性负载及其波形(a)电路； (b) 电源电压； (c) 触发脉冲； (d) 输出电压； (e) 输出电流； (f) 晶闸管V -1 , V -4上的电流； (g) 晶闸管V -2 , V -3上的电流；(h) 变压器副边电流； (i) 晶闸管V -1 , V -4上的电压 不能突变，当电流变化时电感要产生感应电动势而阻碍其变化，所以，电路电流的变化总是滞后于电压的变化。
负载电流连续时，整流电压平均值可按下式计算：输出电流波形因电感很大，平波效果很好而呈一条水平线。
两组晶闸管轮流导电，一个周期中各导电180°， 且与α无关， 变压器二次绕组中电流i 2的波形是对称的正、负方波。
负载电流的平均值I d 和有效值I 相等，其波形系数为1。
在这种情况下：ααπωωπαπαcos 9.0cos 22)(sin 21222U U t td U U d ===⎰+当α=0°时，U d =0.9U 2；当α=90°时，U d =0，其移相范围为90°。
晶闸管承受的最大正、反向电压都是。
流过每个晶闸管的电流平均值和有效值分别为很明显，单相全控桥式整流电路具有输出电流脉动小、功率因数高和变压器利用率高等特点。
然而值得注意的是，在大电感负载情况下，当控制角α接近π/2时，输出电压的平均值接近于零，负载上的电压太小，且理想的大电感负载是不存在的，故实际电流波形不可能是一条直线， 而且在α=π/2之前电流就会出现断续。
电感量越小，电流开始断续的α值就越小。
2． 单相半控桥式整流电路d d d V V d d d V dV I I I I I I I I 22222122======πππθπππθ图 2-3单相半控桥式整流电路带大电感负载时的电压、电流波形(a) 电路； (b) 波形当u2的正半周、控制角为α时，触发晶闸管V1，则V1和VD2因承受正向电压而导通。
当u2下降到零并开始变负时，由于电感的作用，它将产生一感应电势使V1继续导通。
但此时VD1已承受正向电压正偏导通，而VD2反偏截止，负载电流i d经VD1、 V1流通。
此时整流桥输出电压为V1和VD1的正向压降，接近于零，所以整流输出电压u d没有负半周，这种现象我们把它叫做自然续流。
在这一点上，半控桥和全控桥是不同的。
u2的负半周具有与正半周相似的情况，控制角为α时触发V2， V2、VD1导通，u 2过零变正时经VD2、 V2自然续流。
综上所述，单相半控桥式整流电路带大电感负载时的工作特点是：晶闸管在触发时刻换流，二极管则在电源电压过零时换流；由于自然续流的作用，整流输出电压u d的波形与全控桥式整流电路带电阻性负载时相同，α的移相范围为0～180°，u d、I d的计算公式和全控桥带电阻性负载时相同；流过晶闸管和二极管的电流都是宽度为180°的方波且与α无关，交流侧电流为正、负对称的交变方波。
上述各波形如图2-3(b)所示。
单相半控桥式整流电路带大电感性负载时，虽本身有自然续流的能力，似乎不需要另接续流二极管。
但在实际运行中，当突然把控制角α增大到180°以上或突然切断触发电路时，会发生正在导通的晶闸管一直导通，两个二极管轮流导通的现象。
此时触发信号对输出电压失去了控制作用，我们把这种现象称为失控。
失控现象在使用中是不允许的，为消除失控，带电感性负载的半控桥式整流电路还需另接续流二极管VD，如图2-4(a)所示。
(a) 电路； (b) 波形根据以上分析， 可求出输出电压平均值为其输出电压有效值为在控制角为α时，每个晶闸管一周内的导通角为θV =π-α，续流管的流通角为θVD =2α，则流过晶闸管的电流平均值和有效值分别为流经续流二极管的电流平均值和有效值分别为2cos 19.0)cos 1(2)(sin 21222ααπωωππα+=+==⎰U U t td U U d d d V V d d V dV I I I I I I παππθπαππθ2222-==-==d d VD VD d d VD dVD I I I I I I παπθπαπθ====22实验二单相桥式半控整流电路的研究1. 实验目的(1) 熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。
(2) 熟悉触发电路中各点的波形及脉冲移动的方法。
(3) 对电阻负载、电感负载的工作情况及波形进行全面的分析。
2. 实验设备实验设备有JZB-Ⅱ型电力电子变流技术实验装置、滑线变阻器或灯板、电抗器、示波器和万用表。
3. 实验线路 1) 实验原理图主电路及触发电路如图2-5所示。
图2-5 单相半控桥式整流电路实验原理图及触发电路图4. 实验步骤 1) 实验准备(1） 熟悉电力电子实验柜， 找出单结晶体管触发电路所在位置。
(2） 找出测试点与测量插孔之间的对应关系。
2) 晶闸管触发电路的测试接通单结晶体管触发电路的电源，即同步变压器TB 的A 相副边电源，如图2-5所示。
用示波器逐一观察触发电路中整流输出点A 、削波点B 、锯齿点C 、单结晶体管输出点D 及脉冲变压器输出脉冲波形, 并将实验结果填入表2-1。
3) 电阻负载(1）按图2-6接好主电路，在两个晶闸管的门极接上触发脉冲，并在主电路的输出端接上电阻负载。
(2）用示波器逐一观察负载两端电压u d 、晶闸管两端电压u V 及整流二极管两端的电压u VD 波形, 并将实验结果填入表2-17中。
(3）调节移相电位器R P ，用示波器观察并记录不同α角时的u d 、u V 、i d 的波形; 测量电源电压U 2及负载电压U d 的数值， 验证U d ＝0.9U 2(1+cos α)/2的关系，并将测量的结果记录于表中。
(4) 用双踪示波器观察u d 与脉冲电压u g 之间的相位系。
图2-6 单相半控桥式整流实验接线图4) 电阻电感负载(1） 切断电源，在主电路输出端换接上电阻电感负载（将电阻与一个电抗器串联）。
(2） 不接续流二极管，接通电源，用示波器观察不同导通角时u d 、u V 、i d 的波形，同时测量U 2及U d 的数值，并与U d ＝0.9U 2(1+cos α)/2进行比较分析，将测量的结果记录于表2-2中。
(3） 接上续流二极管（可在实验柜中的六个整流二极管中任选一个）， 重复上述步骤。
表2-1 单结晶体管触发电路中各点的波形接线注意：(1） 示波器在同时使用两探头测量时， 必须将两探头的地线端接在电路的同一电位点上，否则会因两探头地线造成被测电路短路事故。
(2） 主电路的电源和触发电路的电源必须都用同一相电源，建议都使用A 相电源。
5. 实验结果 表2-2 主电路各元件电流、电压波形A O6. 实验报告要求(1) 分析实验记录中的波形与理论分析的波形是否一致。
(2) 分析总结导通角α与负载电压U2的关系是否满足U d＝0.9U2(1+cos α)/2，该关系与负载的性质是否有关系。
(3) 分析续流二极管对负载电压、电流波形有何影响，它的作用是什么。
第二节晶闸管三相可控整流电路一、电阻性负载三相半波可控整流电路三相半波(又称三相零式)相控整流电路如图2-7(a)所示。
图中TR是整流变压器，可直接由三相四线电源供电。
三只晶闸管的阴极连在一起，称为共阴极接法，这在触发电路有公共线时连接比较方便，因此得到了广泛应用。
1、电路组成2、工作原理图2-7(b)是电源相电压波形，三相电压正半周交点（图中1、 2、 3等点）是不用控制时整流的自然换流点，也就是各相晶闸管能被触发导通的最早时刻（1点离a相相电压u a的原点π/6），该点作为控制角α的计算起点。
当α=0°时（ωt1所处时刻），触发V1管，则V1管导通，负载上得到a相相电压。
同理，隔120°电角（ωt2时刻）触发V2管，则V2导通， V1则受反压而关断，负载得到b相相电压。