单相及三相半波可控与桥式全控整流电路原理
三相桥式全控整流电路工作原理
三相桥式全控整流电路工作原理三相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子器件，它利用半导体器件的可控性实现对交流电的整流操作。
通过控制开关管的导通时间，可以实现整流电路对电流的可控，从而满足不同的电气需求。
本文将介绍三相桥式全控整流电路的工作原理，并对其性能特点进行分析。
三相桥式全控整流电路包括三个半波整流电路和一个相互接通的直流侧滤波电路。
每个半波整流电路由两个开关管和两个二极管构成。
开关管可以是晶闸管或场效应管，二极管则是承担反向导通作用的器件。
直流侧滤波电路由一个电感和一个电容组成，其作用是平滑直流电的输出。
控制单元则负责控制开关管的导通时间，从而实现对整流电路输出电流的控制。
1. A相半波整流在第一个周期的t=0-1/6 T时间段内，A相电压为正向的，因此A相的K1开关管被导通，K2开关管关闭，通过K1开关管和D2二极管实现A相的半波整流，直流电位为零。
4. A相、B相、C相半波整流带负载当三个半波整流器恰好带负载时，开关管的控制角将会周期性地变化，控制电路输出的脉冲宽度也将随之变化。
这时直流输出电压将随着控制角的变化而逐渐提高。
1. 稳定性高由于可以实现对控制电路输出脉冲宽度的精确控制，三相桥式全控整流电路的稳定性较高，可以满足对直流输出电压和电流的高精度控制要求。
2. 效率高在正常工作状态下，三相桥式全控整流电路只需消耗极小的能量，因此其能效比较高，可有效降低整个系统的能耗。
3. 适应性强三相桥式全控整流电路不仅能适应不同负载要求，还能适应不同电气参数的交流电输入，因此具有较强的适应性。
4. 成本低廉由于三相桥式全控整流电路所需器件数量较少且技术相对成熟，因此其制造成本比较低廉，可以大规模应用于各种电气设备中。
三相桥式全控整流电路是一种性能稳定、适应性强并且成本低廉的电力电子器件，被广泛应用于工业、农业和家庭等领域。
除了上文所述的特性，三相桥式全控整流电路还有其他一些优点。
例如：1. 实现了电能的有源调节在传统的半波和全波整流电路中，电能只能以被动形式、随电源电压变化而调节，无法主动地进行调节。
三相半波可控整流电路
1.带电阻负载的工作情况
α)
➢ 工作原理及波形分析
VT1 和 VT4 组 成 一 对 桥 臂 ， 在 u2 正半周承受电压u2，得到触发脉 冲即导通，当u2过零时关断。
VT2 和 VT3 组 成 另 一 对 桥 臂 ， 在 u2 正 半 周 承 受 电 压 - u2， 得 到 触 发脉冲即导通，当u2过零时关断。
O
wt
ud
O id
iV
T
O
1 ,4
iV
T
O
2 ,3
O 2
O u V T 1 ,4
O
Id Id
Id Id
wt Id
wt
wt wt wt
wt
b)
图2-6 单相全控桥带 阻感负载时的电路及波形
二、单相桥式可控整流电路
数量关系
p ww p U d 1 p 2 U 2sitd n (t) 22 U 2co 0 s .9 U 2cos
5) 功率因数
co sPU I
S U 2I
21 psi2n pp
不考虑变压器的损耗时，要求变压器的容量 S=U2I2。
二、单相桥式可控整流电路
id
VT 1
VT 3
2.电感性负载（不接续流二极管）
T
i2
a
u1
u2
L ud
假设负载电感很大，负载电流id
连续且波形近似为一水平线。
u2
VT 2
VT 4
b
2
晶闸管移相范围为90。
O
wt
ud
晶闸管承受的最大正反向电压均为
2U 2。
O id
wt Id
晶闸管导通角θ与α 无关，均为180。
三相半波可控整流电路原理
三相半波可控整流电路原理晶闸管又称可控硅SCR(Silicon Controlled Rectifier)，属于典型的半控型器件。
能承受的电压和电流容量最高，工作可靠，在大容量的场合具有重要地位。
其基本特性有：其静态特性如图1-1所示。
由图1-1我们知道，晶闸管的静态特性与二极管极为相似，可以分为正向特性和反向特性。
其中，正向特性有：其反向特性与二极管类似，为：简单来说，晶闸管正反向都有能够承受的极限电压，超过这个电压，晶闸管就可能被击穿损坏。
而在正常工作状态下，我们只能通过门极电流控制晶闸管导通，不能控制其关断，所以称晶闸管为半控型器件。
一般来说，要导通晶闸管需要满足两个条件：而要关断已经导通的晶闸管，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。
交流-直流（AC-DC）变换又称为整流。
由于整流电路一般功率较大，且可由电网电压来关断晶闸管，所以单纯的整流电路多采用晶闸管。
整流电路的类型很多，按照整流后的电流波形可以分为半波整流和全波整流，按照交流电源的相数可以分为单相整流和三相整流，按照所使用的电力电子器件可以分为不可控整流（二极管），半控整流（晶闸管）和全控整流（GTO,IGBT）一般来说，由于晶闸管的关断特性，整流电路会对负载的类型（电阻性负载，阻感性负载）较为敏感。
此处仅以较为简单的电阻性负载为例。
单相半波整流电路的电路图如图3-1（a）所示。
若图中电力电子器件为二极管则为不可控整流电路，输出波形为正弦波的正半周期。
图中采用晶闸管，为单相半波可控整流电路。
开始分析整流电路前需要解释几个概念：在一个电周期内，电路经历了如下几个过程：综上，输出电压U_d波形如图3-1（d）所示。
通过分析，我们可以计算出输出的直流电压的大小：U_d=\frac{1}{2\pi} \int_\alpha ^\pi \sqrt{2}U_2sin(\omega t)d\omega t=\frac{\sqrt{2}U_2}{2\pi}(1+cos\alpha)当\alpha=0时，此时可控整流退化为不可控整流，输出电压U_d最大，有U_d=0.225U_2由此可见，单相半波整流电压会损失相当一部分的电压。
第1章 单相可控整流电路
3.1单相可控整流电路 3.2三相可控整流电路 3.3晶闸管触发电路
3.1 单相可控整流电路
整流电路：出现最早的电力电子电路，可将交流电变为直流电。 按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。 按电路结构可分为桥式电路和零式电路；按交流输入相数分为单相电路
和多相电路。 一 、 单 相 半 波 可 控 整 流 电 路 （ Single Phase Half Wave Controlled
无论u2在正半波或负半波，流过负载电阻的电流方向是相同的，ud，id 波形相似。
②晶闸管的电压（uVT）：
当晶闸管都不通时，设其漏电阻都相等则VT1的压降为近u2/2； 当VT1导通时，压降为其通态电压，近似为零；
-
+
t
f)
O
t
uVT
g)
O
t
3.1 单相可控整流电路
(2)原理：当u2过零变负后，电感上的反电势大于u2的负值则VDR承受正 向电压而导通，负载上由电感维持的电流，经二极管形成回路，而晶闸 管承受反压而关断。
（3）电流的计算:
若近似认为id为一条水平线，恒为Id，则有
A 晶闸管的平均电流
u2
VT
uVT
id
ud R
u2
b) 0 t1 ug
c) 0 ud
d) 0
uVT
e) 0
2
t
t
t
t
3.1 单相可控整流电路
u2正半波
ωt <α时 ： ud=0, uVT=u2 ， id=0 ,
ωt ≥ α时：ud=u2, uVT=0,
id=ud/R ,
直至ωt =π， id=0 ， VT关断。
电气三相整流电路原理及计算
uT1
14
么么么么方面
• Sds绝对是假的
三相桥式全控
控电制阻角性α负＝载630°
1 1 11 33 33 55 55 11 6u6u 22 2u2ｖ 44 u4ｗ4 66 6u6u
ωt ωt
电阻性负载
135
id
u
v w ud R
4 62
uuv uuw uvw uvu uwu uwv uuv
3α
变换压相器过绕程组所漏对感应可的以时用间一用个电电感
L角B表度示表，示由，于叫漏换感向存重在叠，角使γ 电流 换向要经过一段时间，不能瞬时
完在成换相过程中，两相回路产
生一环流ik
iv=ik
iu=Id-ik
u LＢ
1
v LＢ
2
w LＢ
3
R
L
ud
uu
LB
di k dt
uv
LB
di k dt
uｄ
uu
22
2 U
22U s2isnin(nnt11s)in
nstidn((nt) 1)
n1
bnn
22
2U
22U c2ocson(snt11c)os
nctods((nt) 1)
n1
22 Ud U2 cos U U2
UR
1
U2
U
2 d
U2
1
8
cos2 2
2
u
UR Ud0
24
第四节 变压器漏抗对整流电路的影响
R id
uT1
uuv
晶闸管承受的最大反向
ωt 压降为 6U2
uuw
电流连续，１、２、３晶
三相半波可控整流电路
t
换相点开始计算，所以为 150。
6) 数量关系
整流输出电压平均值的计算
α ≤30时，负载电流连续，有：
p p U d2 1p 5 6 p 6
2 U 2sitnd (t)3 26U 2co s 1 .1U 7 2cos
3
当α =0时，Ud最大，为 UdUd01.1U 72 。
α >30时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有：
（如α =ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0时的波形如图所
示）
❖ua 过 零 时 ， VT1 不 关 断 ， 直到VT2的脉冲到来，才 换流，由VT2导通向负载 供电，同时向VT1施加反 压使其关断——ud波形中 出现负的部分。
电感性负载时， α的移相范围为90
原因是由于当α≥90时，Ud的波形正负对称，平均值为0， 失去意义。所以α的移相范围为90。
R
2)负载电压
一周期中，在ωt1~ ω t2期间，VT1导通，ud=ua 在ω t2~ ω t3期间， VT2导通，ud=ub 在ω t3~ ω t4期间，VT3导通，ud=uc
3)晶闸管的电压波形，由3段组 成：
第1段，VT1导通期间，uT1=0; 第2段，在VT1关断后，VT2导 通期间，uT1=ua-ub=uab，为一 段线电压;
2、到α≤30°，输出电压连续，导通角θ=120°； 当30° ＜α≤150°时，输出电压呈现断续，每个晶 闸管导通角为θ= 150°- α＜120°
3、控制角移相范围为0°~150°
2. 三相半波可控整流电路电感性负载
1) 特点：电感性负载，L值很大，id波形基本平直 ➢ α ≤30时：整流电压波形与电阻负载时相同 ➢ α >30时：ud波形中出现负的部分。 2) 电感性负载时， α的移相范围为90
三相桥式全控整流电路的工作原理
三相桥式全控整流电路的工作原理三相桥式全控整流电路是一种常用的电能转换电路，广泛应用于交流电转直流电的场合。
它具有电控性好、能耗低、体积小等优点，在电力系统中的应用非常广泛。
下面将详细介绍三相桥式全控整流电路的工作原理。
三相桥式全控整流电路由六个可控硅器件组成，分为两个并联的三相半波可控整流器。
其中，每个三相半波可控整流器包含三个可控硅器件，它们按照星形连接方式连接在交流电源的三相线上。
可控硅器件是由二极管和双向可控开关组成的，可以对电流进行双向控制。
整个电路通过操纵可控硅器件的导通角来控制输出电压的大小和形状。
当交流电源开始供电时，根据交流电源的正负半周变化，可控硅器件会先导通一半波，然后断开一半波，实现半波整流。
对于每个可控硅器件来说，当其导通时，流经它的电流方向与电流的正方向一致，为正半周；当其断开时，流经它的电流方向与电流的正方向相反，为负半周。
通过控制可控硅器件的导通角，可以实现对输出电压的调节。
当可控硅器件导通角度增大时，导通时间增长，输出电压增加；当导通角度减少时，导通时间减小，输出电压减小。
通过改变导通角度来改变输出电压的大小和形状，以满足不同负载的需求。
在控制可控硅器件的导通角度时，需要采用触发电路来提供触发脉冲。
触发脉冲的宽度决定了可控硅器件导通的时间，从而控制输出电压的大小。
通常采用零点触发方式，即在每个交流周期的零点附近触发可控硅器件的导通。
三相桥式全控整流电路的输出电压是由六个可控硅器件的导通角度和触发脉冲的宽度共同决定的。
通过合理地控制这些参数，可以实现输出电压的调节。
此外，为了保证可控硅器件的正常工作，需要采用继电器或保险丝等保护措施，以防止过电流或过压的损坏。
总之，三相桥式全控整流电路是一种通过控制可控硅器件的导通角度来实现交流电转直流电的电路。
它通过改变导通角度来改变输出电压的大小和形状，具有电压调节范围广、精度高等优点，适用于各种交流电转直流电的应用场合。
三相半波、桥式(全波)整流及六脉冲整流电路
三相半波、桥式（全波）整流及六脉冲整流电路1.三相半波整流滤波当功率进一步增加或由于其他原因要求多相整流时，三相整流电路就被提了出来。
图1所示就是三相半波整流电路原理图。
在这个电路中，三相中的每一相都和单独形成了半波整流电路，其整流出的三个电压半波在时间上依次相差1200叠加，并且整流输出波形不过0点，其最低点电压一叫叩/2（恸。
-120加1/2。
式中up——是交流输入电压幅值。
并且在一个周期中有三个宽度为1200的整流半波。
因此它的滤波电容器的容量可以比单相半波整流和单相全波整流时的电容量都小。
图1三相半波整流电路原理图2.三相桥式（全波）整流滤波图2所示是三相桥式全波整流电路原理图。
图3是它们的整流波形图。
图3（a）是三相交流电压波形；图3（b）是三相半波整流电压波形图；图3（c）是三相全波整流电压波形图。
在输出波形图中，N粗平直虚线是整流滤波后的平均输出电压值，虚线以下和各正弦波的交点以上（细虚线以上）的小脉动波是整流后未经滤波的输出电压波形。
图2三相桥式全波整流电路原理图由图1和图2可以看出，三相半波整流电路和三相桥式全波整流电路的结构是有区别的。
(1)三相半波整流电路只有三个整流二极管，而三相全波整流电路中却有六只整流二极管；(2)三相半波整流电路需要输入电源的中线，而三相全波整流电路则不需要输入电源的中线。
由图3可以看出三相半波整流波形和三相全波整流电路则不需要输入电源的中线。
1/二由交葆电反波电।一三相半波整潼电压波彤u)三柏至波赘灌电屈漉影图3三相整流的波形图①三相半波整流波形的脉动周期是1200而三相全波整流波形的脉动周期是600；②三相半波整流波形的脉动幅度和输出电压平均值：三相半波整流波形的脉动幅度是：t/=y/l-sin30°)⑴式中U——脉动幅度电压；UP是正弦半波幅值电压，比如有效值为380V的线电压，其半波幅值电压为：二-'口：；」二一⑵那么其脉动幅度电压就是：「L‘输出电压平均值U是从30o~150o积分得，%=1/(%/3)J包sin成必以)=1.7^=220x17=3747(3)L"一式中Ud——输出电压平均值；U A——相电压有效值。
单相半波可控整流电路
单相半波可控整流电路触发角α：从晶闸管开始承受正向阳极电压起，到施加触发脉冲为止的电角度，称为触发角或控制角。
几个定义①“半波”整流：改变触发时刻，d u 和d i 波形随之改变，直流输出电压d u 为极性不变但瞬时值变化的脉动直流，其波形只在2u 正半周内出现，因此称“半波”整流。
②单相半波可控整流电路：如上半波整流，同时电路中采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，因此为单相半波可控整流电路。
电力电子电路的基本特点及分析方法（1）电力电子器件为非线性特性，因此电力电子电路是非线性电路。
（2）电力电子器件通常工作于通态或断态状态，当忽略器件的开通过程和关断过程时，可以将器件理想化，看作理想开关，即通态时认为开关闭合，其阻抗为零；断态时认为开关断开，其阻抗为无穷大。
单相桥式全控整流电路带电阻负载的工作情况（1）单相桥式全控整流电路带电阻负载时的原理图①由4个晶闸管（VT 1 ~VT 4）组成单相桥式全控整流电路。
② VT 1和VT 4组成一对桥臂，VT 2和VT 3组成一对桥臂。
（2）单相桥式全控整流电路带电阻负载时的波形图①α~0：● VT 1 ~VT 4未触发导通，呈现断态，则0d =u 、0d =i 、02=i 。
●2VT VT 41u u u =+，2VT VT 2141u u u ==。
②πα~：● 在α角度时，给VT 1和VT 4加触发脉冲，此时a 点电压高于b 点，VT 1和VT 4承受正向电压，因此可靠导通，041VT VT ==u u 。
● 电流从a 点经VT 1、R 、VT 4流回b 点。
● 2d u u =，d 2i i =，形状与电压相同。
③)(~αππ+：●电源2u 过零点，VT 1和VT 4承受反向电压而关断，2VT VT 2141u u u ==（负半周）。
● 同时，VT 2和VT 3未触发导通，因此0d =u 、0d =i 、02=i 。
④παπ2~)(+：● 在)(απ+角度时，给VT 2和VT 3加触发脉冲，此时b 点电压高于a 点，VT 2和VT 3承受正向电压，因此可靠导通，03VT VT 2==u u 。
三相半波可控整流电路
u2
a =30° ua
ub
uc
O
uG O ud O i VT
第三章 三相可控整流电路
■其交流侧由三相电源供电。 ■当整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、易滤波 时，应采用三相整流电路。 ■最基本的是三相半波可控整流电路。
■应用最为广泛的三相桥式全控整流电路、以及双反星形可 控整流电路、十二脉波可控整流电路等。
3.1 三相半波可控整流电路
a)
u2 b) O uG O ud O i VT
2
倍
导通角相同时，全波整流电路的功率因数比 半波整流时提高了 倍。
2
2、阻感性负载
VT2导通才始得VT1承受反压关断， 负载电流由原来VT1换到VT2供给。
电源换流：电流从一个晶闸管换到另一个晶闸管是自然进行的，用不到任何换流措施， 只是在换流瞬间，利用交流输入电压的正确极性，使得待导通的管子承受正压方能触发 导通，使已导通的管子承受反电压而判断。
α=0时，Ud= Ud0=0.9U2。α=180时，Ud=0。可见，α
角的移相范围为180。
☞向负载输出的直流电流平均值为：
Id U d 2 2U 2 1 cos a U 1 cos a 0.9 2 R pR 2 R 2
☞流过晶闸管的电流平均值 ：
I dT 1 U 2 1 cosa I d 0.45 2 R 2
☞a=0(波形见上页) √三个晶闸管轮流导通 120 ，ud波形为三个相电 压在正半周期的包络线。 √变压器二次绕组电流有 直流分量。 √晶闸管电压由一段管压 降和两段线电压组成，随 着a增大，晶闸管承受的电 压中正的部分逐渐增多。 ☞a=30 √负载电流处于连续和断 续的临界状态，各相仍导 电120。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单相半波可控整流电路电阻性负载在生产实际中，有一些负载基本上是属于电阻性的，如电炉、电解、电镀、电焊及白炽灯等。
电阻性负载的特点是：负载两端的电压和流过负载的电流成一定的比例关系，且两者的波形相似；负载电压和电流均允许突变。
图8.8（a）即为单相半波可控整流电路带电阻性负载时的电路，它由晶闸管VT、负载电阻和变压器T主要来变换电压，其次它还有隔离一、二次侧的作用。
我们用、分别表示一次侧和二次侧电压的瞬时值；为一次侧电压有效值，为二次侧电压有效值，的大小是由负载所需的直流输出平均电压值来决定；、分别表示整流后的输出电压、电流的瞬时值；、分别为晶闸管两端电压和流过晶闸管电流的瞬时值；、分别为流过变压器一次侧绕组和二次侧绕组电流的瞬时值。
图8.8 单相半波可控整流带电阻性负载（a）电路图（b）波形图在单相可控整流电路中，从晶闸管开始承受正向电压，到其加上触发脉冲的这一段时间所对应的电角度()称为控制角（也叫移相角），用表示；晶闸管在一个周期内导通的电角度（）称为导通角，用表示，且在此电路中有的关系。
直流输出电压的平均值为（8.11）可见它是角的函数，通过改变角的大小就可以起到调节的目的。
当时，波形为一完整的正弦半波波形，此时输出电压为最大，用表示，。
随着的增大，将减小，至时，。
所以该电路角的移相范围。
直流输出电流的平均值为（8.12）而负载上得到的直流输出电压有效值和电流有效值分别为（8.13）（8.14）又因为在单相可控整流半波电路中，晶闸管与负载电阻以及变压器二次侧绕组是串联的，故流过负载的电流平均值即是流过晶闸管的电流平均值；流过负载的电流有效值也是流过晶闸管电流的有效值，同时也是流过变压器二次侧绕组电流的有效值，即存在如下关系（8.15）（8.16）流过晶闸管的电流的波形系数为（8.17）当时，即为单相半波波形，，与晶闸管额定电流定义的情况一致。
根据图8.8(b)中的波形可知，晶闸管可能承受的正反向峰值电压均为（8.18）另外，对于整流电路而言，通常还要考虑其功率因数和对电源的容量S的要求。
忽略元件损耗，变压器二次侧供给的有功功率是（注意此时不是），变压器二次侧的视在功率为。
因此，电路的功率因数为（8.19）当时，的最大为0.707，可见单相半波可控整流电路，尽管带电阻负载，但由于谐波的存在，功率因数很低，变压器的利用率也差。
愈大，愈小。
电感性负载和带续流二极管的电路如图8.9(a)所示，当负载的感抗和电阻的大小相比不可忽略时称为电感性负载。
实际中常常碰到这种既有电阻又含有电感的负载类型，常见的有各类电机的绕组及输出串接平波电抗器的负载等。
整流电路带电感性负载时的工作情况与带电阻性负载时有很大不同。
电阻性负载的电压和电流均允许突变，但对于电感性负载而言，由于电感本身为储能元件，而能量的储存与释放是不能瞬间完成的，因而流过电感的电流是不能突变的。
当电感中流过的电流发生变化时，在其两端就产生自感电动势，以阻碍电流的变化。
当电流增大时，的极性是阻碍电流的增大的，为上正下负；反之，当电流减小时，的极性是阻碍电流减小的，为上负下正。
图8.9 单相半波可控整流带电感性负载（a）电路图（b）波形图通常，我们为了便于分析，把负载中的电阻和电感分开，如图8.9（a）所示。
图8.9（b）示出了其工作波形图。
对该波形的分析如下：单相半波可控整流电路带大电感负载时，不管如何调节角，总是很小，输出的直流平均电流也很小，如不采取措施，电路就无法满足输出一定直流平均电压的要求。
为了解法上述问题，可以在电路的负载两端并联一个整流二极管，称为续流二极管，用来表示，如图8.10（a）所示。
图8.10 单相半波可控整流有续流二极管的电感性负载（a）电路图（b）波形图由于输出电压的波形与电阻负载时是一样的，所以电感性负载在加了续流二极管后的直流输出电压仍为式（8.11）所表示，直流输出电流的平均值为式（8.12）所表示。
但流过晶闸管电流平均值和有效值分别为（8.20）（8.21）流过续流二极管的电流平均值和有效值分别为（8.22）（8.23）由图8.10（b）晶闸管承受的电压波形还可以看出，晶闸管承受的最大正反向电压仍为；而续流二极管承受的最大反向电压也为。
晶闸管的最大移相范围仍是。
在这里，需要注意的一点是，对于电感性负载，由于晶闸管导通时其阳极电流上升变慢（与电阻性负载相比），整流电路对触发电路的脉冲宽度要有一定的要求，即要保证晶闸管阳极电流上升到擎住电流值后，脉冲才可以消失，否则晶闸管将无法进入导通状态。
单相桥式全控整流电路电阻性负载图8.11 单相桥式全控整流电阻性负载（a）电路图（b）波形图直流输出电压的平均值为（8.24）与式（8.15）相比较可以看出，此电路的输出是半波电路输出的两倍。
当时，输出最大，；至时，输出最小，等于零。
所以该电路的移相范围也是。
直流输出电流的平均值为（8.25）负载上得到的直流输出电压有效值和电流有效值分别为（8.26）（8.27）它们都为半波时的倍。
因为电路中两组晶闸管是轮流导通的，所以流过一只晶闸管的电流的平均值为直流输出电流平均值的一半，其有效值为直流输出电流的有效值的倍，即（8.28）（8.29）将以上两式与式（8.19）、式（8.20）比较，可以看出桥式全控整流电路中流过一只晶闸管的电流平均值和有效值与半波整流电路中晶闸管的电流平均值和有效值的表达式是一样的。
由于负载在正负半波都有电流通过，变压器二次侧绕组中，两个半周期流过的电流方向相反且波形对称，因此，变压器二次侧电流的有效值与负载上得到的直流的有效值相等，即（8.30）若不考虑变压器的损耗时，则要求变压器的容量为（8.31）电感性负载图8.12（a）单相桥式全控整流电路带电感性负载时的电路。
假设电感很大，输出电流连续，且电路已处于稳态。
图8.12 单相桥式全控整流电感性负载（a）电路图（b）波形图根据上述波形，可以得出计算直流输出电压平均值的关系式为（8.32）当时，输出最大，，至时，输出最小，等于零。
因此，的移相范围是。
直流输出电流的平均值为（8.33）流过晶闸管的电流的平均值和有效值分别为（8.34）流过变压器二次侧绕组的电流有效值（8.35）晶闸管可能承受的正反向峰值电压为（8.36）为了扩大移相范围，且去掉输出电压的负值，提高的值，也可以在负载两端并联续流二极管，如图8.13所示。
接了续流二极管后，的移相范围可以扩大到。
下面通过一个例题来说明全控桥电路接了续流二极管后的数量关系。
图8.13 单相桥式全控整流有续流二极管的电感性负载电路反电动势负载反电动势负载是指本身含有直流电动势E，且其方向对电路中的晶闸管而言是反向电压的负载，电路如图8.14（a）所示。
属于此类的负载有蓄电池、直流电动机等。
与电阻性负载相比，晶闸管提前了电角度关断，称停止导电角。
的计算公式为：（8.37）由图8.14（b）可见，在角相同时，反电动势负载时的整流输出电压比电阻性负载时大。
而电流波形则由于晶闸管导电时间缩短，其导通角，且反电动势内阻R很小，所以呈现脉动的波形，底部变窄，如果要求一定的负载平均电流，就必须有较大的峰值电流，且电流波形为断续的。
图8.14 单相桥式全控整流反电势负载（a）电路图（b）波形图如果负载是直流电动机电枢，则在电流断续时电动机的机械特性就会变软。
因为增大峰值电流，就要求较多地降低反电动势E，即转速n降落较大，机械特性变软。
另外，晶闸管导通角愈小，电流波形底部愈窄，电流峰值愈大，则电流有效值也愈大，对电源容量的要求也就越大。
为了克服以上的缺点，常常在主回路直流输出侧串联一平波电抗器。
利用电感平稳电流的作用来减少负载电流的脉动并延长晶闸管的导通时间。
只要电感足够大，负载电流就会连续，直流输出电压和电流的波形与电感性负载时一样，如图8.12（b）所示。
的计算公式也与电感负载时一样，但直流输电流则为（8.38）为了保证电流连续，所需的回路的电感量可用下式计算（8.39）式中：L为回路总电感，它包括平波电抗器电感、电枢电感以及变压器漏感等；是变压器二次侧电压有效值；是工频角速度；是给出的最小工作电流的5%。
单相桥式半控整流电路在前一节的单相桥式全控整流电路中，由于每次都要同时触发两只晶闸管，因此线路较为复杂。
它是用两只晶闸管来控制同一个导电回路，为了简化电路，实际上可以采用一只晶闸管来控制导电回路，另一只晶闸管用二极管来代替。
可以把图8.13（a）中的晶闸管VT3和VT4换成二极管VD3和VD4，就形成了单相桥式半控整流电路，如图8.15（a）所示图8.15 单相桥式半控整流电阻性负载（a）电路图（b）波形图图8.16是单相桥式半控整流电路的另一种形式，相当于把图8.15中的VT2和VD3互换了位置，其中两只晶闸管是串接的，两只二极管即可以分别与两只晶闸管配合做整流管用，也可以串联起来做续流二极管使用。
因此，此电路的优点是即使省去续流二极管，电路也不会有失控现象发生；但对二极管来说流过的电流将增大，且晶闸管不再是共阴极接法，故两只晶闸管的触发电路需要隔离。
单相桥式半控整流电路除具备全控桥电路的脉动小、变压器利用率高、没有直流磁化现象等优点外，此电路还比全控桥电路少了两只晶闸管，因此电路比较简单、经济。
但半控桥电路不能进行逆变，不能用于可逆运行的场合，所以它只在仅需整流的不可逆小容量场合广泛应用。
图8.16 晶闸管串联的单相桥式整流电路三相半波可控整流电路共阴极三相半波可控整流电阻性负载电路共阴极接法的三相半波可控整流电路如图8.17所示。
这种电路的触发电路有公共端，即共阴极端，使用调试方便，故常常被采用。
图8.17 共阴极三相半波电阻性负载可控整流电路（a）电路图（b）波形图自然换相点1、3、5点是三相半波可控整流电路中晶闸管可以被触发导通的最早时刻，将其作为各晶闸管的控制角的起始点，即的点，因此在三相可控整流电路中，角的起始点不再是坐标原点，而是在距离相应的相电压原点的位置。
要改变控制角，只能是在此位置沿时间轴向后移动触发脉冲。
而且三相触发脉冲的间隔必须和三相电源相电压的相位差一致，即均为，其相序也要与三相交流电源的相序一致。
若是在自然换相点1、3、5点所对应的时刻分别触发VT1、VT3和VT5，则输出电压波形和不可控整流时是一样的，如图8.17（b）示，此时的值为最大，即。
由图8.17（b）可以看出，在时，输出电压、电流的波形都是连续的。
是临界状态，即前一相的晶闸管关断的时刻，恰好是下一个晶闸管导通的时刻，输出电压、电流都处于临界连续状态，波形如图8.18所示。
时刻触发导通了晶闸管VT1，至时流过VT1的电流降为零，同时也给晶闸管VT3加上了触发脉冲，使VT3被触发导通，这样流过负载的电流刚好连续，输出电压的波形也是连续的，每只晶闸管仍是各导通图8.18 共阴极三相半波电阻性负载a=30°时波形若是，例如时，整流输出电压、负载电流的波形如图8.19所示。