单相可控整流电路分类
可控整流电路
第6章可控整流电路6.1 学习要求（1）了解晶闸管的基本结构、工作原理、特性曲线和主要参数。
（2）了解单相可控整流电路的可控原理和整流电压与电流的波形。
（3）了解单结晶体管及触发电路的工作原理。
6.2 学习指导本章重点：（1）晶闸管的基本结构、工作原理、特性曲线和主要参数。
（2）单相可控整流电路的可控原理和整流电压与电流的波形。
（3）单结晶体管及触发电路的工作原理。
本章难点：（1）单相半控桥式整流电路中晶闸管的选取。
（2）单相可控整流电路接电感性负载输出电压与电流的分析。
（3）单结晶体管触发电路的工作原理。
本章考点：（1）单相可控整流电路输出直流电压的计算。
（2）单相可控整流电路接电阻性负载输出电压的分析。
（3）单相半控桥式整流电路中晶闸管的选取。
6.2.1 晶闸管晶闸管又称可控硅，是一种可控的单向导通元件，有阳极A、阴极K和控制极G三个电极。
晶闸管的导通条件为：（1）在阳极和阴极之间加适当的正向电压U A K。
（2）在控制极和阴极之间加适当的正向触发电压U G K。
晶闸管一旦导通后，控制极就失去控制作用而维持阳极与阴极之间的导通，管压降约为1V左右。
晶闸管由导通变截止称为关断，关断条件为：（1）晶闸管阳极电流小于维持电流I H。
电子技术学习指导与习题解答120 （2）或将阳极与电源断开或给阳极与阴极之间加反向电压。
晶闸管的主要参数有：额定正向平均电流I F ，维持电流I H ，正向重复峰值电压U FR M ，反向重复峰值电压U R R M 。
若晶闸管工作时通过的电流为I V S O ，承受的最高正向电压为U F M ，最高反向电压为U R M ，则应按照下列各式选取晶闸管：I F ≥I V S OU FR M ≥FM )3~2(UU R R M ≥RM )3~2(U6.2.2 单相可控整流电路 1．单相可控半波整流电路（1）电阻性负载：电路及其电压与电流波形如图 6.1所示，导通角αθ-=180，控制角α的调整范围为0~180°。
单相半波可控整流电路
.
1
3.1 单相半波可控整流电路
1.工作原理分析
在电源电压正半周，晶闸管承受正向电压，在ωt=α处触发
晶闸管，晶闸管开始导通；负载上的电压等于变压器输出
电压u2。在ωt=π时刻，电源电压过零，晶闸管电流小于维
持电流而关断，负载电流为零。
在电源电压负半周，uT＜0，晶闸管承受反向电压而处于关
断状态，负载电流为零，负载上没有输出电压，直到电源
首先，引入两个重要的基本概念：
• 触发角α ：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加 发脉冲止的电角度,用α表示,也称触发角或控制角。 • 导通角θ ：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度 称为导通角，用θ表示 。
在单相半波可控整流电阻性负载电路中,
▪ 移相角α的控制范围为:0～π， ▪ 对应的导通角θ的可变范围是π～0， ▪ 两者关系为 α＋θ=π。
载，电源电压U2为220V，要求的直流输出最高平
均电压为50 V，直流输出平均电流为20A 。 试计算： (1) 晶闸管的控制角； (2) 输出电流有效值； (3) 电路功率因数； (4) 晶闸管的额定电压和额定电流。
.
8
解 : (1) co s2U d 1 25010
0.4U 5 d 0.4 5 220
f)
发生突变。
0
wt +
wt
wt
wt
图3-2 带阻感负载的 单相半波电路及其波形
.
11
3.1 单相半波可控整流电路
1. 无续流二极管时 ❖ 工作原理 ▪ 0~α：uT大于零，但门极没有触发信号，晶闸管处于正向关断状态，输出电压、电
流都等于零。 ▪ 在ωt=α时，门极有触发信号，晶闸管被触发导通，负载电压ud= u2。
第3章 整流电路part1
可得到 I S
PAC PAC VS PF VS cos1
8
《电力电子技术》
第3章 整流电路
3.1 单相可控整流电路
3.1.1单相半波可控整流电路 3.1.2单相桥式全控整流电路
3.1.3单相全波可控整流电路
3.1.4单相桥式半控整流电路
9
《电力电子技术》
第3章 整流电路
3.1.1 单相半波可控整流电路
《电力电子技术》
第3章 整流电路
第3章
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 变压器漏感对整流电路的影响
3.4 电容滤波的不可控整流电路
3.5 整流电路的谐波和功率因数
3.6大功率可控整流电路
3.7整流电路的有源逆变工作状态 3.8整流电路相位控制的实现
1
《电力电子技术》
第3章 整流电路
wt
wt
e)
晶闸管的电流有效值IVT
I VT 1 p 2 p a I a I d d (wt ) 2p 2p d
O i VD f) O u VT g) O
R
wt
wt
wt
20
《电力电子技术》
u2
第3章 整流电路
（3）续流二极管的电流平均值 IdVDR与续流二极管的 电流有效值IVDR w w
22
《电力电子技术》
第3章 整流电路
3.1.2 单相桥式全控整流电路
单相桥式全控整流电路(Single Phase
Bridge Contrelled Rectifier)
1) 带电阻负载的工作情况
电路结构
a)
晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3组成另一对 桥臂。在实际的电路中，一般都采用这种标注方法，即 上面为1、3，下面为2、4。请同学们注意。
单相整流电路解读
直流负载
电容性负载：整流电路输出端接大电 容滤波后，其负载呈电容性的特点， 即器件刚导通时流过电容很大的充电 电流，电流波形呈尖峰状，易损坏器 件，因此一般不宜在输出端接大电容 器。 反电势负载：整流装置输出端给蓄电 池充电或供直流电动机作电源时，属 反电势负载。其特点是：只有当电源 电压大于反电势时器件才可能导通， 电流波形脉动大。
u b)
2
O u
t
1
t
d
c)
O i
t
d
I d) O i e) O i f) O u g) O
VT VT
d
t
I
d
-
+
t
VD
R
t
t
工作过程和特点
在U2的正半周，VDR承受反向电压，不导通，不 影响电路的正常工作; π ～ 2π 期间，电感L的感应电势（下正上负）使 VDR导通，此时，L释放能量，维持负载电流通过 VDR构成回路，而不通过变压器。称为续流。在 续流期间，VT承受u2的负压而关断，此时Ud=0。 当ωL》R时，id不但连续而且基本上维持不变， 电流波形接近一条直线。
导通角θ ：晶闸管在一个电源周期中处于 通态的电角度称为，用θ 表示。在半波电路 中，θ ＋ ＝ π。 移相：改变触发脉冲出现的时刻，即改变 控制角的大小。 移相控制：控制触发角的大小，使输出整 流平均电压值发生变化。
的移相范围：指触发角 可以变化的角度
范围。改变触发角使输出整流电压平均值从 最大值降到最小值的变化范围。在不同的电 有不同的角度范围。如在单相半波 路中， 电路中， 的移相角度范围是0～π。 相控方式：一种通过控制触发脉冲的相位来 控制直流输出电压大小的方式称为相位控制 方式，简称相控方式。
单相可控半波整流电路
单相可控半波整流电路单相可控半波整流电路是一种常用的电路，它可以将低压交流电转换为直流电，具有输出电流稳定、响应速度快的优点。
下面，我将分步骤阐述单相可控半波整流电路的实现过程。
第一步是元件连接。
单相可控半波整流电路主要由四个元件组成：变压器、可控硅、负载和直流滤波器。
变压器可以将交流电降压，可控硅则起到开关作用，负载则是直接消耗电流的元件，直流滤波器则起到平滑输出电流的作用。
这四个元件需要按照一定的连接方式进行连接，组成一个成熟的电路。
第二步是电流控制。
可控硅起到开关作用，当可控硅接通时，电流就可以流过负载，反之则不行。
通过对可控硅进行控制，可以实现对电流的控制。
控制可控硅需要一个触发器，当触发器接通时可控硅才能正常工作，触发器可以是电压比较器、定时器等。
第三步是输出电流稳定化。
在直流滤波器的作用下，输出的直流电流会受到一定的影响，如果不进行稳定化处理，输出电流就会出现波动，影响电路的正常工作。
为了使输出电流更加稳定，可以采用调节器或稳压器等元件，合理控制电路的整体输出。
当然，输出电流的稳定化也需要根据具体情况进行调整，不同的负载对于输出电流的要求也不同，需要根据用户的需求定制电路。
以上就是单相可控半波整流电路的实现过程，虽然需要一定的技术和理论知识支持，但是掌握了这些知识之后，可以有效地应用在电路设计和实现过程中。
值得注意的是，电路实现的过程需要严格遵守安全规定，特别是在接触高压电的时候更是需要注意安全，防止发生电击事故。
总之，只有充分掌握相关的技术和知识，才能够实现有效、稳定的单相可控半波整流电路。
第四讲 单相半波可控整流电路
3）电路参数计算 ①输出电压平均值Ud与输出电流平均值Id。
U d
1 2π
π
2U2 sin td(t)
2U 2 2π
[ cos t]π
0.45U
2
1
cos 2
2U2 (1 cos ) 2π
Id
Ud Rd
0.45 U2 Rd
1 cos 2
（2）接续流二极管时
②流过晶闸管电流的平均值IdT和有效值IT
单相半波可控整流带电阻性负载电路参数的计算
1）输出电压平均值与平均电流的计算：
Ud
1 2π
π
2U2 sin td(t)
2U 2 2π
[ cos t]π
2U 2 2π
(1
cos )
0.45U 2
1
cos 2
Id
Ud Rd
0.45U 2 1 cos
Rd 2
2）负载上电压有效值U与电流有效值的计算：
Rd 2π
4π
晶闸管可能承受的正反向峰值电压为：U TM 2U 2
4）功率因数 cos P UI π sin 2
S U2I
2π
4π
例1-3: 单相半波可控整流电路，阻性负载，电源电压U2为220V，要
求的直流输出电压为50V，直流输出平均电流为20A，试计算：晶闸 管的控制角。输出电流有效值。电路功率因数。晶闸管的额定电压和 额定电流，并选择晶闸管的型号。
定性分析： 1） 60o 时的波形分析 （a）输出电压波形
（b）晶闸管两端电压波形
60o 时输出电压和晶闸管两端电压的实测波形
（a）输出电压波形 （b）晶闸管两端电压波形
2） 120o时的波形分析 （a）输出电压波形 （b）晶闸管两端电压波形
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。
单相可控硅整流电路
单相可控硅整流电路一、实训目的：（1）掌握单结晶体管和可控硅的工作原理；（2）了解单结晶体管触发脉冲产生的原理；（3）了解调压的原理；（4）掌握各工作点的输出波形；（5）掌握输出电压与控制角之间的关系。
二、实训器材：220V/12V交流变压器两个，示波器一台，数字式万用表一块，桥堆一个，100Ω电阻两个，8V稳压管1个，100KΩ可调电阻一个，10ＫΩ电阻一个，０.１ｕF电容一个，510Ω电阻一个，单结晶体管（BT33）一个，47Ω电阻两个，二极管两个，可控硅两个，12V灯泡一个，万能板一块，烙铁一个，焊锡若干。
三、实训原理：1、电路分析：如图所示，可控硅整流调压电路，有单结晶体管组成的触发电路和单相桥式半控式整流电路组成。
在图示的触发电路中，由桥式整流电路输出全波整流电压信号，通过限流电阻R1和稳压管后，稳压管使整流电路的输出电压幅值限制在一定值上，输出一梯形波，提供个RC振荡电路，经电容C充放电后输出一锯齿波形电压信号，该信号又作为单结管的发射极的输入电压信号，从而使单结管输出一系列较窄的尖峰脉冲；主电路工作后，当控制极接受到同步信号时，可控硅的阴阳极在正向电压作用下触发导通。
调节充放电回路中的RP，改变控制角a，可改变导通角b，从而达到调节输出电压的目的。
四、实训步骤：（1）根据原理图，选择合适的元器件。
对有极性或有管脚要求的元器件应进行正确的判断，对其他的元件应确认标称参数；（2）按照原理图正确焊接电路；（3）调试触发电路，线路焊好后调节Rp，用示波器观察各工作点的电压波形，直至输出一连续可调的脉冲信号；（4）系统调试，接通主电路，将脉冲信号加入可控硅的控制极，用示波器测试负载两端的电压波形；波形正常后，调节RP，应使灯泡亮度发生变化。
以下是各工作点的的波形图：五、实训小结：（1）掌握了单结晶体管和可控硅的工作原理；（2）了解了单结晶体管触发脉冲产生的原理；（3）了解了调压的原理；（4）掌握了各工作点的输出波形；（5）掌握了输出电压与控制角之间的关系。
- 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)。
单相可控整流电路分类
单相可控整流电路可以分为半波整流电路、全波整流电路和桥式整流电路三种，另外还有倍压整流电路用于其它交流信号的整流，例如用于发光二极管电平指示器电路中，对音频信号进行整流。
单相可控整流电路的三种类型（半波整流电路、全波整流电路和桥式整流电路）都有各自的优缺点。
1.半波整流电路：优点是线路简单，价格便宜，制造和维护都比较
容易。
但它的输出直流电压脉动系数较大，且容易造成三相电流不平衡，因此在功率要求较高或对输出电压要求稳定的情况下不适用。
2.全波整流电路：当整流容量较大，要求直流电压脉动系数较小，
对快速性有特殊要求时，应考虑采用全波整流电路。
它的优点是对较简单电路来说输出脉动小，三相电流平衡，对电网的影响小，且控制滞后时间短。
3.桥式整流电路：优点是线路简单，整流效率高，当输出电压的纹
波要求较小时，它所需的滤波电容的容量相对较小。
但是，它的输入电流的平均值是最大的，因此其输入功率因数也是最低的。
总的来说，三种电路各有优缺点，具体选择哪种取决于实际的应用需求和条件。