這是一個(gè)關(guān)于單相全波整流電路原理PPT，包括了引言，單相半波可控整流電路，單相橋式全控整流電路，單相全波可控整流電路，單相橋式半控整流電路等內(nèi)容，電 力 電 子 技 術(shù) Power Electronic Technology 第五講 整流與有源逆變(一) 5.1 引言 5.2 單相可控整流電路 5.1 引 言整流電路：出現(xiàn)最早的電力電子電路， 將交流電變?yōu)橹绷麟姲唇M成的器件可分為不可控、半控、全控三種按電路結(jié)構(gòu)可分為橋式電路和零式電路按交流輸入相數(shù)分為單相電路和多相電路按變壓器二次側(cè)電流的方向是單向或雙向，又分為單拍電路和雙拍電路 5.2 單相可控整流電路交流側(cè)接單相電源重點(diǎn)注意：工作原理（波形分析）、定量計(jì)算、不同負(fù)載的影響。 5.2.1 單相半波可控整流電路 5.2.2 單相橋式全控整流電路 5.2.3 單相全波可控整流電路 5.2.4 單相橋式半控整流電路 5.2.1 單相半波可控整流電路(Single Phase Half Wave Controlled Rectifier) 帶電阻負(fù)載的工作情況變壓器T起變換電壓和隔離的作用電阻負(fù)載的特點(diǎn)：電壓與電流成正比，兩者波形相同 5.2.1 單相半波可控整流電路幾個(gè)概念的解釋： ud為脈動(dòng)直流，波形只在u2正半周內(nèi)出現(xiàn)，故稱“半波”整流 采用了可控器件晶閘管，且交流輸入為單相，故該電路為單相半波可控整流電路，歡迎點(diǎn)擊下載單相全波整流電路原理PPT。

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電 力 電 子 技 術(shù) Power Electronic Technology 第五講 整流與有源逆變(一) 5.1 引言 5.2 單相可控整流電路 5.1 引 言整流電路：出現(xiàn)最早的電力電子電路， 將交流電變?yōu)橹绷麟姲唇M成的器件可分為不可控、半控、全控三種按電路結(jié)構(gòu)可分為橋式電路和零式電路按交流輸入相數(shù)分為單相電路和多相電路按變壓器二次側(cè)電流的方向是單向或雙向，又分為單拍電路和雙拍電路 5.2 單相可控整流電路交流側(cè)接單相電源重點(diǎn)注意：工作原理（波形分析）、定量計(jì)算、不同負(fù)載的影響。 5.2.1 單相半波可控整流電路 5.2.2 單相橋式全控整流電路 5.2.3 單相全波可控整流電路 5.2.4 單相橋式半控整流電路 5.2.1 單相半波可控整流電路(Single Phase Half Wave Controlled Rectifier) 帶電阻負(fù)載的工作情況變壓器T起變換電壓和隔離的作用電阻負(fù)載的特點(diǎn)：電壓與電流成正比，兩者波形相同 5.2.1 單相半波可控整流電路幾個(gè)概念的解釋： ud為脈動(dòng)直流，波形只在u2正半周內(nèi)出現(xiàn)，故稱“半波”整流  采用了可控器件晶閘管，且交流輸入為單相，故該電路為單相半波可控整流電路  ud波形在一個(gè)電源周期中只脈動(dòng)1次，故該電路為單脈波整流電路 5.2.1 單相半波可控整流電路幾個(gè)重要的基本概念：觸發(fā)延遲角：從晶閘管開始承受正向陽(yáng)極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電角度，用a表示，也稱觸發(fā)角或控制角導(dǎo)通角：晶閘管在一個(gè)電源周期中處于通態(tài)的電角度稱為，用θ表示 5.2.1 單相半波可控整流電路基本數(shù)量關(guān)系 直流輸出電壓平均值為 (2-1)     VT的a 移相范圍為180這種通過控制觸發(fā)脈沖的相位來控制直流輸出電壓大小的方式稱為相位控制方式，簡(jiǎn)稱相控方式 5.2.1 單相半波可控整流電路帶阻感負(fù)載的工作情況阻感負(fù)載的特點(diǎn)：電感對(duì)電流變化有抗拒作用，使得流過電感的電流不能發(fā)生突變電力電子電路的一種基本分析方法通過器件的理想化，將電路簡(jiǎn)化為分段線性電路，分段進(jìn)行分析計(jì)算 5.2.1 單相半波可控整流電路對(duì)單相半波電路的分析可基于上述方法進(jìn)行：當(dāng)VT處于斷態(tài)時(shí)，相當(dāng)于電路在VT處斷開，id=0。 5.2.1 單相半波可控整流電路當(dāng)VT處于通態(tài)時(shí)，相當(dāng)于VT短路 初始條件：ωt= a ，id=0。求解式（2-2）并將初始條件代入可得 其中 當(dāng)ωt=θ+a 時(shí)，id=0，代入式（2-3）并整理得 5.2.1 單相半波可控整流電路若j為定值，a 越大，在u2正半周L儲(chǔ)能越少，維持導(dǎo)電的能力就越弱，θ越小若a為定值，j 越大，則L貯能越多，θ越大；且j 越大，在u2負(fù)半周L維持晶閘管導(dǎo)通的時(shí)間就越接近晶閘管在u2正半周導(dǎo)通的時(shí)間，ud中負(fù)的部分越接近正的部分，平均值Ud越接近零，輸出的直流電流平均值也越小。 5.2.1 單相半波可控整流電路單相半波帶阻感負(fù)載有續(xù)流二極管的電路及波形為避免Ud太小，在整流電路的負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管 當(dāng)u2過零變負(fù)時(shí)，VDR導(dǎo)通，ud為零。此時(shí)為負(fù)的u2通過VDR向VT施加反壓使其關(guān)斷，L儲(chǔ)存的能量保證了電流id在L-R-VDR回路中流通，此過程通常稱為續(xù)流。續(xù)流期間ud為0，ud中不再出現(xiàn)負(fù)的部分 5.2.1 單相半波可控整流電路數(shù)量關(guān)系 若近似認(rèn)為id為一條水平線，恒為Id，則有 5.2.1 單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路的特點(diǎn)簡(jiǎn)單，但輸出脈動(dòng)大，變壓器二次側(cè)電流中含直流分量，造成變壓器鐵芯直流磁化實(shí)際上很少應(yīng)用此種電路分析該電路的主要目的在于利用其簡(jiǎn)單易學(xué)的特點(diǎn)，建立起整流電路的基本概念 5.2.2 單相橋式全控整流電路 1. 帶電阻負(fù)載的工作情況工作原理及波形分析 VT1和VT4組成一對(duì)橋臂，在u2正半周承受電壓u2，得到觸發(fā)脈沖即導(dǎo)通，當(dāng)u2過零時(shí)關(guān)斷 VT2和VT3組成另一對(duì)橋臂，在u2正半周承受電壓-u2，得到觸發(fā)脈沖即導(dǎo)通，當(dāng)u2過零時(shí)關(guān)斷 5.2.2 單相橋式全控整流電路數(shù)量關(guān)系 （2-9） a 角的移相范圍為180。 （2-10） （2-11） 5.2.2 單相橋式全控整流電路不考慮變壓器的損耗時(shí)，要求變壓器的容量為S=U2I2 5.2.2 單相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載的工作情況   為便于討論，假設(shè)電路已工作于穩(wěn)態(tài)，id的平均值不變。假設(shè)負(fù)載電感很大，負(fù)載電流id連續(xù)且波形近似為一水平線 u2過零變負(fù)時(shí)，由于電感的作用晶閘管VT1和VT4中仍流過電流id，并不關(guān)斷至ωt=π+a 時(shí)刻，給VT2和VT3加觸發(fā)脈沖，因VT2和VT3本已承受正電壓，故兩管導(dǎo)通 5.2.2 單相橋式全控整流電路  VT2和VT3導(dǎo)通后，u2通過VT2和VT3分別向VT1和VT4施加反壓使VT1和VT4關(guān)斷，流過VT1和VT4的電流迅速轉(zhuǎn)移到VT2和VT3上，此過程稱換相，亦稱換流 晶閘管移相范圍為90。 晶閘管承受的最大正反向電壓均為 。 晶閘管導(dǎo)通角θ與a無關(guān)，均為180 和 。變壓器二次側(cè)電流i2的波形為正負(fù)各180的矩形波，其相位由a角決定，有效值I2=Id。 5.2.2 單相橋式全控整流電路帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的工作情況 在|u2|>E時(shí)，才有 晶閘管承受正電壓， 有導(dǎo)通的可能導(dǎo)通之后，ud=u2， 直至|u2|=E，id即降至0使得晶閘管關(guān)斷，此后ud=E與電阻負(fù)載時(shí)相比，晶閘管提前了電角度δ停止導(dǎo)電，δ稱為停止導(dǎo)電角。 （2-16） 在a 角相同時(shí)，整流輸出電壓比電阻負(fù)載時(shí)大。 5.2.2 單相橋式全控整流電路如圖2-7b所示id波形在一周期內(nèi)有部分時(shí)間為0的情況，稱為電流斷續(xù)。與此對(duì)應(yīng)，若id波形不出現(xiàn)為0的點(diǎn)的情況，稱為電流連續(xù)。當(dāng)時(shí)，觸發(fā)脈沖到來時(shí)，晶閘管承受負(fù)電壓，不可能導(dǎo)通。為了使晶閘管可靠導(dǎo)通，要求觸發(fā)脈沖有足夠的寬度，保證當(dāng)wt=d時(shí)刻有晶閘管開始承受正電壓時(shí)，觸發(fā)脈沖仍然存在。這樣，相當(dāng)于觸發(fā)角被推遲為d。 負(fù)載為直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，如果出現(xiàn)電流斷續(xù)則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性將很軟 5.2.2 單相橋式全控整流電路（2-17） 5.2.2 單相橋式全控整流電路圖2-8 單相橋式全控整流電路帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載串平波電抗器，電流連續(xù)的臨界情況 5.2.3 單相全波可控整流電路 5.2.3 單相全波可控整流電路兩者的區(qū)別 （1）單相全波中變壓器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，繞組及鐵芯對(duì)銅、鐵等材料的消耗多 （2）單相全波只用2個(gè)晶閘管，比單相全控橋少2個(gè)，相應(yīng)地，門極驅(qū)動(dòng)電路也少2個(gè)；但是晶閘管承受的最大電壓為　　 ，是單相全控橋的2倍 （3）單相全波導(dǎo)電回路只含1個(gè)晶閘管，比單相橋少1個(gè)，因而管壓降也少1個(gè)從上述（2）、（3）考慮，單相全波電路有利于在低輸出電壓的場(chǎng)合應(yīng)用。 5.2.4 單相橋式半控整流電路單相全控橋中，每個(gè)導(dǎo)電回路中有2個(gè)晶閘管，為了對(duì)每個(gè)導(dǎo)電回路進(jìn)行控制，只需1個(gè)晶閘管就可以了，另1個(gè)晶閘管可以用二極管代替，從而簡(jiǎn)化整個(gè)電路。如此即成為單相橋式半控整流電路（先不考慮VDR）。半控電路與全控電路在電阻負(fù)載時(shí)的工作情況相同 5.2.4 單相橋式半控整流電路單相半控橋帶阻感負(fù)載的情況 5.2.4 單相橋式半控整流電路假設(shè)負(fù)載中電感很大，且電路已工作于穩(wěn)態(tài)在u2正半周，觸發(fā)角a處給晶閘管VT1加觸發(fā)脈沖，u2經(jīng)VT1和VD4向負(fù)載供電 u2過零變負(fù)時(shí)，因電感作用使電流連續(xù)，VT1繼續(xù)導(dǎo)通。但因a點(diǎn)電位低于b點(diǎn)電位，使得電流從VD4轉(zhuǎn)移至VD2，VD4關(guān)斷，電流不再流經(jīng)變壓器二次繞組，而是由VT1和VD2續(xù)流在u2負(fù)半周觸發(fā)角a 時(shí)刻觸發(fā)VT3，VT3導(dǎo)通，則向VT1加反壓使之關(guān)斷，u2經(jīng)VT3和VD2向負(fù)載供電。u2過零變正時(shí)，VD4導(dǎo)通，VD2關(guān)斷。VT3和VD4續(xù)流，ud又為零 5.2.4 單相橋式半控整流電路續(xù)流二極管的作用若無續(xù)流二極管，則當(dāng)a 突然增大至180或觸發(fā)脈沖丟失時(shí)，會(huì)發(fā)生一個(gè)晶閘管持續(xù)導(dǎo)通而兩個(gè)二極管輪流導(dǎo)通的情況，這使ud成為正弦半波，即半周期ud為正弦，另外半周期ud為零，其平均值保持恒定，稱為失控有續(xù)流二極管VDR時(shí)，續(xù)流過程由VDR完成，晶閘管關(guān)斷，避免了某一個(gè)晶閘管持續(xù)導(dǎo)通從而導(dǎo)致失控的現(xiàn)象。同時(shí)，續(xù)流期間導(dǎo)電回路中只有一個(gè)管壓降，有利于降低損耗 5.2.4 單相橋式半控整流電路單相橋式半控整流電路的另一種接法 相當(dāng)于把圖2-4a中的VT3和VT4換為二極管VD3和VD4，這樣可以省去續(xù)流二極管VDR，續(xù)流由VD3和VD4來實(shí)現(xiàn) 圖2-11 單相橋式半控整流電路的另一接法圖2-1 單相半波可控整流電路及波形圖2-2 帶阻感負(fù)載的單相半波電路及其波形圖2-3 單相半波可控整流電路的分段線性等效電路圖2-4 單相半波帶阻感負(fù)載有續(xù)流二極管的電路及波形圖2-5 單相全控橋式帶電阻負(fù)載時(shí)的電路及波形圖2-6 單相全控橋帶阻感負(fù)載時(shí)的電路及波形圖2-7 單相橋式全控整流電路接反電動(dòng)勢(shì)—電阻負(fù)載時(shí)的電路及波形圖2-8 單相橋式全控整流電路帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載串平波電抗器，電流連續(xù)的臨界情況圖2-9 單相全波可控整流電路及波形圖2-10(a) 單相橋式半控整流電路，電阻負(fù)載時(shí)的電路及波形圖2-10(b) 單相橋式半控整流電路，有續(xù)流二極管，阻感負(fù)載時(shí)的電路及波形圖2-11 單相橋式半控整流電路的另一接法Vwe紅軟基地

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