單相半波可控整流課件

1、ttttu2ugud,iduToooo2u2232u2-UdiuTTuTuuR12dd單相半波相控整流電路單相半波相控整流電路tUwsin22u2= ：控制角：控制角(或移相角或移相角) ：導通角：導通角返回返回ttttu2ugud,iduToooo2u2232u2- UdiuVTTuTuuR12dd單相半波相控整流電路單相半波相控整流電路tUwsin22u2= ：控制角：控制角(或移相角或移相角) ：導通角：導通角返回返回1)工作原理工作原理在電源正半周在電源正半周 ，晶閘管，晶閘管T T承受正向電壓，承受正向電壓， R的情況下，負載電壓波形圖中正負面積相近，的情況下，負載電壓波形圖中正負面

2、積相近，即不論即不論為何值，為何值， ，都有，都有 。 2. 電感性負載（大電感電感性負載（大電感LLR R ） 22 0 dU 在電源電壓正半周，在電源電壓正半周，負載電流由晶閘管導通提負載電流由晶閘管導通提供；供； 電源電壓負半周時，電源電壓負半周時，續(xù)流二極管續(xù)流二極管D D維持負載電流；維持負載電流； 因此負載電流是一個因此負載電流是一個連續(xù)且平穩(wěn)的直流電流。連續(xù)且平穩(wěn)的直流電流。大電感負載時，負載電流大電感負載時，負載電流波形是一條平行于橫軸的波形是一條平行于橫軸的直線，其值為直線，其值為I Id； 晶閘管與續(xù)流管承受的最大電壓均為晶閘管與續(xù)流管承受的最大電壓均為22UddTdTII

3、I 22 ddDdDIII 22 ddDDIII 22 ddTTIII 22 （2.2.17）（2.2.14）（2.2.15）（2.2.16） 優(yōu)點：優(yōu)點： 線路簡單，調整方便；線路簡單，調整方便； 缺點：缺點： （1）輸出電壓脈動大，負載電流脈動大（電阻性負載）輸出電壓脈動大，負載電流脈動大（電阻性負載時）。時）。 （2）整流變壓器次級繞組中存在直流電流分量，）整流變壓器次級繞組中存在直流電流分量， 使鐵使鐵芯磁化，變壓器容量不能充分利用。若不用變壓器，則交芯磁化，變壓器容量不能充分利用。若不用變壓器，則交流回路有直流電流，使電網(wǎng)波形畸變引起額外損耗。流回路有直流電流，使電網(wǎng)波形畸變引起額外

4、損耗。 應用：應用： 單相半波可控整流電路只適于小容量、波形要求不高的單相半波可控整流電路只適于小容量、波形要求不高的場合。場合。3、單相半波可控整流電路特點：、單相半波可控整流電路特點：2.2.2 單相橋式全控整流電路單相橋式全控整流電路 1、阻性負載、阻性負載圖圖2.2.6 單相全控橋式整流電路單相全控橋式整流電路帶電阻性負載的電路與工作波形帶電阻性負載的電路與工作波形tUtUumw ww wsin2sin222 （的移相范圍是的移相范圍是0 0180180）動畫動畫 當交流電壓當交流電壓 u u2 2進入正半周時進入正半周時 ，a a端電位高于端電位高于b b端電位端電位 ，兩個晶閘管，

5、兩個晶閘管 T T1 1T T2 2同時承受正向電壓同時承受正向電壓 ，如果此時門極無觸發(fā)信號，如果此時門極無觸發(fā)信號u ug g ，則兩個晶閘管仍處，則兩個晶閘管仍處于正相阻斷狀態(tài)，其等效電阻遠遠大于負載電阻于正相阻斷狀態(tài)，其等效電阻遠遠大于負載電阻 RdRd，電源電壓，電源電壓u u2 2將全部加將全部加在在T T1 1和和T T2 2上上 。 在在tt時刻時刻 ，給，給T1T1和和T2T2同時加觸發(fā)脈沖同時加觸發(fā)脈沖 ，則兩個晶閘管立即觸發(fā)，則兩個晶閘管立即觸發(fā)導通導通 。 在在tt時，同時給時，同時給T1T1和和T2T2加觸發(fā)脈沖使其導通加觸發(fā)脈沖使其導通 。 當由負半周電壓過零變正時

6、，當由負半周電壓過零變正時，T3T3和和T4T4因電流過零而關斷。在此期間因電流過零而關斷。在此期間T1T1和和T2T2因承受反壓而截止。因承受反壓而截止。 由以上電路工作原理可知，在交流電源的正、負半周里，由以上電路工作原理可知，在交流電源的正、負半周里， T1、T2和和T3、T4兩組晶閘管輪流觸發(fā)導通，將交流電源變成脈動的直流電。改變觸發(fā)脈兩組晶閘管輪流觸發(fā)導通，將交流電源變成脈動的直流電。改變觸發(fā)脈沖出現(xiàn)的時刻，即改變沖出現(xiàn)的時刻，即改變的大小，、的波形和平均值隨之改變。的大小，、的波形和平均值隨之改變。工作原理分析：工作原理分析：1、阻性負載參數(shù)計算：、阻性負載參數(shù)計算：3 3）輸出電

7、流的平均值和有效值分別為）輸出電流的平均值和有效值分別為2 2）整流輸出電壓的有效值為）整流輸出電壓的有效值為 即即U Ud d為最小值時，為最小值時，=180=180，UdUd為最大值時為最大值時=0=0，所以單相全控，所以單相全控橋式整流電路帶電阻性負載時，橋式整流電路帶電阻性負載時，的移相范圍是的移相范圍是0 0180180。1 1）整流輸出電壓的平均值）整流輸出電壓的平均值 2cos19.0)cos1(2)(sin21222 w ww w UUttdUUd w ww w 22sin)()sin2(1222UtdtUU2cos19 . 02 ddddRURUI 22sin2ddRURUI

8、（2.2.18）（2.2.19）（2.2.20）（2.2.21）4 4）流過每個晶閘管的平均電流為輸出電流平均值的一半，即）流過每個晶閘管的平均電流為輸出電流平均值的一半，即5 5）流過每個晶閘管的電流有效值為）流過每個晶閘管的電流有效值為2cos145. 0212 dddTRUII222sin2)()sin2(21222IRUtdtRUIddT w ww w （2.2.23）（2.2.22）6 6）晶閘管承受的最大反向電壓為）晶閘管承受的最大反向電壓為 U U2 2。 7 7）在一個周期內每個晶閘管只導通一次，流過晶閘管的電流）在一個周期內每個晶閘管只導通一次，流過晶閘管的電流波形系數(shù)為波形

9、系數(shù)為 )cos1(2)(22sin2cos1222sin222 dddTTfTRURUIIK（2.2.24）2、 的移相范圍相等，均為的移相范圍相等，均為0 0180180；、輸出電壓平均值、輸出電壓平均值U Ud是半波整流電路的倍；是半波整流電路的倍；、在相同的負載功率下，流過晶閘管的平均電流減、在相同的負載功率下，流過晶閘管的平均電流減 小一半；小一半；、功率因數(shù)提高了、功率因數(shù)提高了 倍。倍。2 通過上述數(shù)量關系的分析，通過上述數(shù)量關系的分析，電阻負載時，電阻負載時，對單相全對單相全控橋式整流電路與半波整流電路可作如下比較：控橋式整流電路與半波整流電路可作如下比較：2大電感負載大電感負

10、載 圖圖2.2.8 2.2.8 單相全控橋式整流電路帶電感性負載電路與波形圖單相全控橋式整流電路帶電感性負載電路與波形圖電路控制角的電路控制角的移相范圍為移相范圍為0 0/2/2工作原理分析：工作原理分析： 當交流電壓當交流電壓 u u2 2進入正半周時進入正半周時 ，兩個晶閘管，兩個晶閘管 T T1 1、T T2 2同時承受正向同時承受正向壓壓 。在。在tt時刻時刻 ，觸發(fā)觸發(fā)T1T1和和T2T2導通導通 。但由于大電感的存在，但由于大電感的存在， u2過零變負時，電感上的感應電動勢使過零變負時，電感上的感應電動勢使T1、T2繼續(xù)導通，直到繼續(xù)導通，直到T3、T4被觸發(fā)導通時，被觸發(fā)導通時，

11、 T1、T2 承受反壓而關斷。輸出電壓的波形出現(xiàn)了承受反壓而關斷。輸出電壓的波形出現(xiàn)了負值部分。負值部分。 當交流電壓當交流電壓 u2u2進入負半周時，晶閘管進入負半周時，晶閘管 T3T3、T4T4同時承受正壓，在同時承受正壓，在tt時觸發(fā)時觸發(fā)T3T3、T4T4使其導通使其導通 ， T1T1、T2 T2 承受反壓而關斷。在承受反壓而關斷。在tt22時電壓時電壓u2u2過過 零，零， T3T3、T4T4因電感中的感應電動勢并不斷，直因電感中的感應電動勢并不斷，直到下個周期到下個周期T1T1、T2T2導通時，導通時， T3T3、T4T4加上反壓才關斷。加上反壓才關斷。2大電感負載大電感負載參數(shù)計算：參數(shù)計算：1 1）在電流連續(xù)的情況下整流輸出電壓的平均值為）在電流連續(xù)的情況下整流輸出電壓的平均值為2 2）整流輸出電壓有效值為）整流輸出電壓有效值為3 3）晶閘管承受的最大正反向電壓為）晶閘管承受的最大正反向電壓為 U U2 2。 w ww w cos22)(sin2122UttdUUd cos9 . 02U (0(09090) )