单相全控可控整流电路
引言 2.1设计的目的 2.2主要设计内容 2.3设计要求 3.单相桥式全控整流电路 3.1单相桥式全控整流电路结构（点阻性负载） 3.2单相桥式全控整流电路工作原理（点阻性负载） 3.3参数计算 3.4计算要求 4触发电路设计 5撰写课程设计 5.1设计内容及要求 5.2设计原始资料 5.3设计完成后提交的材料 5.4进程安排 6指导老师评语
引言
在生产实际中，有很多场合需要可调的直流电源，如直流 电动机的调速、同步电机的励磁、电焊等。为此，可利用 晶闸管的单向导电特性组成可控整流电路来满足要求。所 谓可控整流，就是把交流电变换成大小可调的单一方向直 流电的过程。 可控整流电路的类型很多，按输入交流电源的相数，可 分为单相、三相和多相整流电路；按组成电路的电力电子 器件的控制特性，可分为半控和全控整流电路；按整流电 路的结构形式，可分为半波和桥式整流电路。另外，在不 同性质的负载对整流电路输出的电压、电流均有很大的影 响，常见的有电阻性负载、电感性负载和反电动势负载等 几种。
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。四个晶闸管都不通。假设四个晶闸管的漏电 阻相等，则uT1.4= uT2.3=1/2 u2 2）在u2正半波的ω t=α 时刻： 触发晶闸管VT1、VT4使其导通。电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，负 载上有电压（ud=u2）和电流输出，两者波形相位相同且uT1.4=0。此时电源电压反向施加 到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态，则uT2.3=1/2 u2。晶闸管VT1、VT4 一直导通到ω t=π 为止，此时因电源电压过零，晶闸管阳极电流下降为零而关断。 3）在u2负半波的（π ~π +α ）区间： 晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。此时， uT2.3=uT1.4= 1/2 u2。 4）在u2负半波的ω t=π +α 时刻： 触发晶闸管VT2、VT3，元件导通，电流沿b→VT3→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电阻上，负载上有输出电压（ud=-u2）和电流，且 波形相位相同。此时电源电压反向加到晶闸管VT1、VT4上，使其承受反压而处于关断状态。 晶闸管VT2、VT3一直要导通到ω t=2π 为止，此时电源电压再次过零，晶闸管阳极电流也 下降为零而关断。晶闸管VT1、VT4和VT2、VT3在对应时刻不断周期性交替导通、关断。 由以上分析可知： 单相全控桥式整流电路电阻性负载，需要在相位上相差180的两组触发脉冲。 晶闸管承受的最大正向电压为 U2、最大反向电压为U2。 输出电压脉动程度比单相半波时小。 整流变压器二次绕组中，正、负半周通过的电流大小相等、方向相反，不存在铁芯直流磁 化，整流变压器利用率高。
2.3设计要求： 1.单相全控桥可控整流电路的设计: 负载为电阻性负载 2.技术要求： 1）. 单相交流电源：电压220V。 2）直流输出电压Ud：12～36V范围内连续可调。 3）输出的平均电流保持不变：5A。 4）限定最小控制角
整流输出电压的平均值为Ud=0.9U2； 由式（2.23可知，α =180°时，Ud=0；α =0°时，Ud为最大值。所以， 单相全控桥式整流电路带电阻性负载时，a的移相范围是0°～180°。 整流输出电压的有效值为U=U2输出电流的平均值和有效值分别为Id=、 I=由于VT1、VT3和VT2、VT4是轮流导电的，只在相应的半周期通过电 流，所以通过晶闸管的电流平均值和有效值分别为IdT=Id、IT= I / 2 在一个周期内，每个晶闸管只导通一次，流过晶闸管的电流波形系数 为Kft=这与半波整流时间相同。但是负载电流的波形系数为Kf=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与变压器二次电流有效值I2相同。电路的功率因数为cosφ =P/S cosφ =有关晶闸管的选择: UTN=（2～3）U2 、IT（AV）=(1.5～2）有关 变压器的计算：I2=I P=UI=I2Rd S=U2I2
π （ 2 1 cos ） 6
1.85
晶闸管可控整流电路是通过控制触发角α 的大小，即触控制触发脉 冲起始相位来控制输出电压大小的，属于相控电路。为保证相控电路 的正常工作，很重要的一点是应保证按触发角的大小在正确的时刻向 电路中的晶闸管施加有效的触发脉冲。晶闸管触发电路应满足下列要 求： ①触发信号可为直流、交流或脉冲电压。 ②触发信号应有足够 的功率（触发电压和触发电流）。 ③触发脉冲应有一定的宽度保证晶 闸管可靠导通，脉冲的前沿尽可能陡，以使元件在触发导通后，阳极 电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。 ④触发脉冲必须与晶闸管 的阳极电压同步，脉冲移相范围必须满足电路要求。 ⑤触发脉冲应有 足够的幅度，对户外寒冷场合，脉冲电流的幅度应增大为器件最大出 发电流的3~5倍，脉冲前沿的陡度也需要增加，一般需达 1~2A/us。 ⑥所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流 和功率定额，且在门极伏安特性的可靠触发区域之内。 ⑦应有良好的 抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。
5.2．设计原始资料 任务书、教材、相关参考书、网络资料等。 5.3.设计完成后提交的材料
1.提交课程设计间收集的材料 2.提交课程设计报告
1.以4～5人为一组，要求各组同学任务分工明确， 并推选其中一人为组长。组长负责本组所承担任 务的总体方案部署、组织讨论以及与指导教师的 沟通工作； 2.在课程设计期间，要求每位同学应确保课程设 计任务的正常进行和如期完成； 3.递交的电子版材料字数应不少于2千字，课程设 计报告根据要求进行撰写，并根据每位同学的工 作情况及表现给予成绩评定。 4．完成分组工作。 5．完成选定的设计方案。 6.完成课程设计的主要内容。 7．根据收集的资料在老师同意的前提下完成课程 设计的撰写及打印工作。
3.单相桥式全控整流电路
3.1单相桥式全控整流电路电路结构（电阻性负载） 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（电阻性负载）电路图如图1 所示
3.2单相桥式全控整流电路工ຫໍສະໝຸດ 原理（电阻性负载）
分析：DZCB型触发器采用高性 能移相触发电路TCA785，DZCB 主要技术参数:功能晶闸管单相 整流控制；触发脉冲宽度600µ s； 脉冲移相范围0º ～180º ；输入直 流控制电压0～10V。G1、G2、 G3、G4为门极触发信号，K1、 K2、K3、K4为晶闸管的阴极， 它们控制晶闸管的输出脉冲。 Rfz为输出负载，R0与Rf为分压 电阻；RP为调压电位器，调节 它即可改变负载Rfz两端的电压。
3.4.计算要求
1单相交流电源：电压220V。 1）直流输出电压Ud：12～36V范围内连续可调。 2）输出的平均电流保持不变：5A。 3）限定最小控制角。 2.根据计算要求解答： 1）整流变压器额定参数的计算（选择变压器次级额定电压，确定变比）。 当α =30°时，Ud为最大值，Ud=36V，此时可以求得U2 Ud=0.9U2→u2=43V 变比为：U2/u2=220/43(V) 晶闸管器件的电流、电压额定等参数的计算和选型。 当Ud=12V时，α 有最大值 晶闸管的额定电流：cosα =-1=-1→α max=112° 因为α =112°时，id的波形系数 π 2 π （π ） Kf= π sin 2α 2π （π α ） π sin 2 *π 6 6
（ 2 1 cos α ）
所以负载的电流有效值为I=KfId =1.85*5=9.25(A) IT=、IT（AV)=(1.5～2）=6.25～8.33A;取10A 选择I=10A的晶闸管 晶闸管的额定电压：UTN=（2～3）U2 =121.6V～182.4V；取200V 选择UTN=200V的晶闸管 根据晶闸管的主要参数可得：晶闸管应选择KP10-2的晶闸管
5.1设计内容 1.根据《电力电子技术》教材单相全控桥可控整流电路知识完成以下 内容 1）整流变压器额定参数的计算（选择变压器次级额定电压，确定变 比）。 2）晶闸管器件的电流、电压定额等参数的计算和选型。 3）触发电路的设计。 4）撰写课程设计。 2技术要求 1)单相交流电源：电压220V。 2)直流输出电压Ud：12～36V范围内连续可调。 3)输出的平均电流保持不变：5A。 4)限定最小控制角。 5)负载为电阻性负载。
培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索 需要的文献资料。 培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 培养学生运用知识的能力和工程设计能力。
2.2主要设计内容 1）整流变压器额定参数的计算（选择变压器次级额定电 压，确定变比）。 2）晶闸管器件的电流、电压定额等参数的计算和选型。 3）触发电路的设计。 4）撰写课程设计。
6．总结： 我们第四小组全体成员通过此次对单相全控控 桥可控整流电流的设计，对电力电子这门课程有了 一个更全面、深刻的认识。尤其是对晶闸管的认识， 使我们在以后的学习过程中更加轻松。 这次设计是我们在校的第一次进行课程设计，这将 对我们以后的工作有很大的帮助，这是我们对这门 课程的认识，也是对我们对这门课程的总结。 在设计中我们遇到了很多困难，比如：公式的输出、 晶闸管的选择、触发电路的设计等，我们分工合作 完成了课程设计，这是我们团结的结果，这对于即 将毕业的我们有了很大的帮助，为我们的毕业设计 打下基础，让我们知道了做一个设计的基本结构和 基本内容。
单相桥式可控整流电路
图3-7 单相全控桥带阻感负载时的电路及波形 （接续流管）
接入VD：扩大移相范围,不让 ud出现负面积。 移相范围：0 ~ 180 ud波形与电阻性负载相同 Id由VT1和VT3，VT2和VT4， 以及VD轮流导通形成。
uT波形与电阻负载时相同。
3.2 单相桥式可控整流电路
4. 带反电动势负载时的工作情况
u2
a)
VT4
VT3
id
L ud
R
•u2过零变负时,由于电感的作用晶 闸管VT1和VT4中仍流过电流id，并
不关断。
•至ωt=π+α 时刻，给VT2和VT3加
触 发 脉 冲 ， 因 VT2 和 VT3 本 已 承 受 正电压，故两管导通。
•VT2 和 VT3 导 通 后 ， u2 通 过 VT2 和
3.2 单相桥式可控整流电路
一、单相桥式可控整流电路
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。
➢ 由于电感存在Ud波形出现负面积,使Ud下降。 ➢ α可调范围： 0 ~ 90
3.2 单相桥式可控整流电路
➢接入VD：扩大移相范围,不让ud 出现负面积。 ➢移相范围：0 ~ 180 ➢ud波形与电阻性负载相同 ➢Id由VT1和VT4，V2和VT3，以 及VD轮流导通形成。
图3-10 单相桥式全控整流电路， 有反电动势负载串平波电抗器、接续流二极管
T
i2 a
单相桥式全控整流电路设计
单相桥式全控整流电路设计单相桥式全控整流电路是一种常用的电路，其具有可靠性高、效率高以及适用范围广等特点。
本文将对单相桥式全控整流电路进行详细的介绍和设计。
一、单相桥式全控整流电路的介绍单相桥式全控整流电路是一种采用可控硅器件实现直流电源的电路，常用于电子装置、自动控制和功率器件中。
其主要由四个可控硅管组成，将交流电源整流为直流电源。
在单相桥式全控整流电路中，可控硅管会根据触发脉冲的信号来控制其导通和截止，从而控制输出电压和电流的大小。
需要注意的是，触发脉冲的相位、脉宽和大小都会影响输出的电压和电流，因此需要根据具体应用场合来进行合理的设计。
二、单相桥式全控整流电路的设计1. 电源选型单相桥式全控整流电路需要有一个稳定的电源来提供交流电源，因此需要选择合适的电源。
一般来说，选择稳压电源、变压器、整流电路和滤波电路等电子元件构成的电源比较合适。
2. 器件选型在单相桥式全控整流电路中，需要选择适用的器件，如可控硅管、反向恢复二极管。
可以根据具体的应用场合来选择合适的器件。
3. 负载匹配在单相桥式全控整流电路中，需要考虑电路与负载的匹配问题，以确保输出电压和电流的稳定性。
通常可以采用变压器或电容等元件进行匹配。
4. 触发电路设计单相桥式全控整流电路中的可控硅管需要通过触发电路来控制其导通和截止，因此需要设计合适的触发电路。
触发电路的设计需要考虑触发脉冲的相位、脉宽和大小等因素，以确保输出电压和电流的精度和稳定性。
5. 整流电路设计在单相桥式全控整流电路中，需要设计合适的整流电路来将交流电源整流为直流电源。
整流电路的设计需要考虑输出电压和电流的大小和稳定性。
三、总结单相桥式全控整流电路是一种常用的电路，其利用可控硅管来实现直流电源的输出。
需要注意的是，设计单相桥式全控整流电路需要考虑多个因素，如电源选型、器件选型、负载匹配、触发电路设计和整流电路设计等。
只有在考虑全面的情况下，才能保证单相桥式全控整流电路的稳定性和精度。
单相全波可控整流电路
熟悉电力电子技术课程、电机学课程的相关知识。
1.3
按课程设计指导书提供的课题，根据第下表给出的基本要求及参数独立完成设计，课程设计说明书应包括以下内容：
1、方案的经济技术论证。
2、主电路设计。
3、通过计算选择整流器件的具体型号。
4、确定变压器变比及容量。
5、确定平波电抗器。
7、触发电路设计或选择。
2.3.3平波电抗器的确定
如图2（b）所示，id波形在一个周期内有部分时间为零的情况，称为电流断续。与此对应，若 波形不出现为0的情况，称为电流连续。当a<δ时，触发脉冲到来时，晶闸管承受负电压，不可能导通。为了使晶闸管可靠导通，要求触发电路有足够的宽度，保证当我wt=δ时刻晶闸管开始承受正电压时，触发脉冲依然存在。这样，相当于触发角被推迟为δ，即a=δ.
2.2.2单相全波可控整流电路中只用两个晶闸管，比单相全控桥式可控整流电路少2个，相应的，晶闸管的门极驱动电路也少两个，但是在单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大电压为2*20.5U2，是单相全控桥式整流电路的2倍。
2.2.3单相全波可控整流电路中，导电回路只含1个晶闸管，比单相桥少一个，因而也少了一次管压降。
图1 同步信号为锯齿波的触发电路
按线性增长,即V3的基极电位 按线性增长.调节电位器RP2,即改变C2的恒定充电电流I1c,可见RP2是用来调节锯齿波斜率的.
当V2 导通时,由于R4阻值很小,所以C2迅速放电,使ub3电位迅速降到零伏附近.当V2周期性地导通和关断时,ub3便形成一锯齿波,同样ue3也是一个锯齿波电压,如图1所示.射极跟随器V3的作用是见效控制回路的电流对锯齿波电压ub3的影响.
2.4.2锯齿波的形成和脉冲移相环节
锯齿波电压形成的方案较多,如采用自举式电路,恒流 电路等.图1所示为恒流电路方案.由V1,V2,V3和C2等元件组成,其中V1,Vs,RP2和R3为一恒流电路.
单相桥式全控整流电路
◆基本数量关系 ☞☞和晶整闸 流222UU管电2。2 承压受平的均最 值大为：正向电压和反向电压分别为
Ud
1
2U2 sintd(t) 2
2U 2
1 cos 2
0.9U 2
1 cos 2
(3-9)
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：
U2＝100 ＝141.4（V） 流过每个晶2闸管的电流的有效值为： IVT＝Id∕ ＝6.36（A） 故晶闸管的额定电压为： UN＝(2~3)×141.4＝283~424（V） 晶闸管的额定电流为： IN＝(1.5~2)×6.36∕1.57＝6~8（A） 晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
O
id
t
Id
O i2
Id
Id
t
O
t
图3-9 ud、id和i2的波形图
8/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
②整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为
Ud＝0.9 U2 cos＝0.9×100×cos30°＝77.97(A)
Id ＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A) I2＝Id＝9(A) ③晶2闸管承受的2最大反向电压为：
2/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
■带阻感负载的工作情况
◆电路分析
☞在u2正半周期
u
2
√触发角处给晶闸管VT1和VT4加触
O
t 发脉冲使其开通，ud=u2。
ud
√负载电感很大，id不能突变且波形近
O
单相全控整流电路详解
第一题说明全控型整流电路的工作原理，并设计出一个单相全控整流电路及其控制电路（开环）1.单相全控型PWM整流电路的结构单相电压型桥式PWM整流电路最初出现在交流机车传动系统中，为间接式变频电源提供直流中间环节，电路结构如图1-1所示。
每个桥臂由一个全控器件和反并联的整流二极管组成。
u s是正弦波电网电压，u d是整流器的直流侧输出电压，Ls为交流侧附加的电抗器，Ls包括外接电抗器的电感和交流电源内部电感，是电路正常工作所必须的。
起平衡电压，支撑无功功率和储存能量的作用。
全桥电路直流侧电容只要一个就可以。
由图1-1所示，能量可以通过构成桥式整流的二极管VD1-VD4完成从滞留测到交流侧的传递，也可以经过全控型器件V1-V4从直流侧你变为交流，反馈给电网。
图1-1所以PWM整流器的能量变换是可逆的，而能量的传递趋势是整流还是逆变，主要视V1-V4的脉宽调制方式而定。
2.单相全控型PWM整流电路的工作原理用正弦信号波和三角波相比较的方法对图1-1中的V1-V4进行SPWM控制，就可以在桥的交流输入端AB产生一个SPWM波u AB。
u AB中含有和正弦信号波同频率且幅值成比例的基波分量，以及和三角波载波有关的频率很高的谐波，不含有低次谐波。
当正弦信号波频率和电源频率相同时，i s也为与电源频率相同的正弦波。
由于Ls的滤波作用，谐波电压只使i s产生很小的脉动。
u s一定时，i s 幅值和相位仅由u AB中基波u ABf的幅值及其与u s的相位差决定。
改变u ABf的幅值和相位，可使i s和u s同相或反相，i s比u s超前90°，或使i s与u s相位差为所需角度。
u s> 0时，（V2、VD4、VD1、Ls）和（V3、VD1、VD4、Ls）分别组成两个升压斩波电路，以（V2、VD4、VD1、Ls）为例。
V2通时，u s通过V2、VD4向Ls储能。
V2关断时，Ls中的储能通过VD1、VD4向C充电。
第一章 单相可控整流电路
2.1.1 单相半波可控整流电路
2) 带阻感负载的工作情况
u2
阻感负载的特点：电感 对电流变化有抗拒作用， 使得流过电感的电流不
b) 0 ug c) 0 ud
wt1
p
2 p
wt
wt
+
+
发生突变。
讨论负载阻抗角 j 、触发
d)
0 id e) 0 u
VT
a
wt
q
wt
角 a 、晶闸管导通角 θ 的
关系。
VT4并不关断。
i VT i VT u
2
O
d
u
w t
O id O
1,4
w t
Id
Id
Id Id Id
w t w t w t w t
至 ωt=π+a 时刻，晶闸管VT1 和 VT4关断，VT2和VT3两管导通。 VT2 和VT3 导通后，VT1 和VT4 承 受反压关断，流过VT1 和VT4 的 电流迅速转移到VT2 和VT3 上， 此过程称换相，亦称换流。
且存在直流成分的缺点，因此仅用于要求不高的小功 率场合。
（一）非正弦电路分析 从上面分析可见，整流电路输出的直流电压都是周期性
有直流成分的非正弦时间函数，不能像正弦量那样直接计算。 但是任何周期性函数都可依靠数学方法，用傅氏级数的形式 分解成一系列不同频率的正弦或余弦函数。
2.1.2 单相桥式全控整流电路
2.1.1 单相半波可控整流电路
(1) 直流输出电压平均值Ud与输出电流平均值Id 直流输出电压平均值Ud:
1 pp 2U 2 1 cosa 2U(1 cosa ) 0.45U 2 1 cos a U d 1 2U 2 sin wtd (wt ) U d p a 2U 2 sin wtd (wt ) 2p 2 (1 cos a ) 0.45U 2 2 2 a
相控整流电路
2.1.1 引 言 2.1.2 单相半波可控整流电路 2.1.3 单相桥式全控整流电路
2.1.1 引 言
（1）整流电路的作用
其作用是将交流电变为直流电，为应用最早的电力电 子电路。
（2）整流电路的分类
按使用的功率器件不同可分为不控型、半控型和全控 型三种形式。 按交流侧输入相数的不同可分为单相整流电路、三相 整流电路和多相整流电路。 按电路形式不同可分为半波整流电路和全波整流电路。
T
VT
id
关于磁场储能的进一步说明 u1
当 ： ata1 磁 场 储 能
W1L 2
0Imdid
2
1
22L
aa1uLd t 2
其 中 ： 因 uLLd d itd， 故 didu L Ldt
u2
0
ug
t1
当：a1ta 磁场释能
0a
ud
W 1 22L
a
2
a1uLd t
0
id
由 ： W W , u L u d u R
2.1.3 单相桥式全控整流电路
（1）带电阻负载时的工作情况
➢ 工作原理及波形分析
VT1与VT4组成一对， 在 u2 正 半 周 时 承 受 正 向 电 压，触发后即可导通，当 u 2
u2过零时自然关断。
0
a
VT2和VT3组成另一对， u V T 1 ,4
在 u2 负 半 周 时 承 受 正 向 电
u1
u2
uVT
ud
L
R
方程:
ud u2 uL uR
L
d id dt
id R
u2
2
0
ug
t1
单相全波可控整流电路单相桥式半控整流电路
单相全波可控整流电路、单相桥式半控整流电路一.单相全波可控整流电路单相全波可控整流电路（Single Phase Full Wave Controlled Rectifier)，又称单相双半波可控整流电路。
图1 单相全波可控整流电路及波形单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的。
变压器不存在直流磁化的问题。
单相全波与单相全控桥的区别是：单相全波中变压器结构较复杂，材料的消耗多。
单相全波只用2个晶闸管，比单相全控桥少2个，相应的，门极驱动电路也少2个；但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的2倍。
单相全波导电回路只含1个晶闸管，比单相桥少1个，因而管压降也少1个。
因此，单相全波电路有利于在低输出电压的场合应用1.电路结构图2.单相桥式半控整流电路，有续流二极管，阻感负载时的电路及波形单相全控桥中，每个导电回路中有2个晶闸管，1个晶闸管可以用二极管代替，从而简化整个电路。
如此即成为单相桥式半控整流电路（先不考虑VDR）。
单相全控桥式整流电路带电阻性负载的电路图如2所示，四个晶间管组成整流桥，其中vTl、vT4组成一对桥臂，vT 2、vT3组成另一对桥臂，vTl和vT3两只晶闸管接成共阴极，VT2和VT 4两只品间管接成共阳极，变压器二次电压比接在a、b两点，u2=1.414U2sin(wt)2.电阻负载半控电路与全控电路在电阻负载时的工作情况相同。
其工作过程如下：a)在u2正半周，u2经VT1和VD4向负载供电。
b) u2过零变负时，因电感作用电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流。
c)在u2负半周触发角a时刻触发VT3，VT3导通，u2经VT3和VD2向负载供电。
d)u2过零变正时，VD4导通，VD2关断。
VT3和VD4续流，u d又为零。
3.续流二极管的作用1)避免可能发生的失控现象。
2)若无续流二极管，则当a突然增大至180 或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使u d成为正弦半波，其平均值保持恒定，称为失控。
第3章 整流电路3-1 单相全波可控整流电路
o
ωt1 π
2π
ωt
ug
– VT2导通，两端电压为0
o ud
ωt
• 负 载：ud = –u2，id = Id
o
ωt
• 变压器：i1 = –nId
αθ i1
• 电 感：电感放电，感应电压为负
o
ωt
uVT1
• 晶闸管：uVT1 = 2u2，iVT1 = 0
o
ωt
• 晶闸管：uVT2 = 0，iVT2 = Id
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第3章 整流电路
3
3.1.3 单相全波可控整流电路
带阻性负载时的工作情况
电路分析：寻找α = 0的位置
• VT1和VT2都不导通：VT1承受电压u2，VT2承受电压–u2
• VT1导通，VT2承受反压–2u2 • VT2导通，VT1承受反压2u2 • VT1和VT2同时导通？
u2
o
ωt
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第3章 整流电路
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思考题
计算题
如图所示，单相全波半控整流电路，变压器二次侧电压有效值U2
• 画出ud、i1和VT1的工作波形
• 求Ud、Id和α关系
u2
• 求晶闸管的移相范围 • 求晶闸管的额定电压和额定电流
o
ωt1 π
2π
ωt
α
ug
o
ωt
ud
i1 T
VT1
o
ωt
*
* u2
ωt1 π
2π
ωt
ug
– VT2阻断，承受正向电压–2u2
o ud
ωt
• 负 载：ud = u2，id = Id • 变压器：i1 = nId
o
单相桥式全控整流电路(阻感性负载)
1.单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）电路图如图1所示图1.单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）1.2单相桥式全控整流电路工作原理（阻-感性负载）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O 〜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ω t=α时刻及以后：在ω t=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ω t=π时，电源电压自然过零，感应电势使晶闸管 VT1、VT4继续导通。
1.1单相桥式全控整流电路电路结构（阻 -感性负载）单相桥式全控整流电路用四个晶闸管, 接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。
两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管 单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）I!*-■\U/-1-kγ叫OO：Ow...0f ∣2√*-(b}≡r∣√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ω t=π +α时刻及以后：在ω t=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ω t=2 π +α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。
1.3单相桥式全控整流电路仿真模型（阻-感性负载）单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）仿真电路图如图2所示：图2单相双半波可控整流电路仿真模型（阻-感性负载）興朋rgui—B∣÷ FtJιIU lPUIHTfrIflηi pr1 ⅛B -∣S ,T⅛∏Ftor2电源参数，频率50hz,电压100v ,如图3⅞⅛ BIQCk Parameter5： AC VoItage SOUrCe AC Voltage SOUrCe (mask) CIink)Ideal S l innSOidaI AC VOlt age SIDUrCe-图3.单相桥式全控整流电路电源参数设置VT1,VT4脉冲参数，振幅3V ,周期0.02,占空比10%,时相延迟α /360*0.02， 如图4图4.单相桥式全控整流电路脉冲参数设置ApplyCancelHe ：IPVT2,VT3脉冲参数，振幅3V,周期0.02,占空比10%,时相延迟（α+180）/360*0.02,如图5⅝∣ Source BloCk Parameters: PUISe Generator2图5.单相桥式全控整流电路脉冲参数设置1.4单相桥式全控整流电路仿真参数设置（阻-感性负载）设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°。