1、tUusin222圖圖2.2.1 2.2.1 單相半波可控單相半波可控整流整流 1. 電阻性負(fù)載電阻性負(fù)載(1)電路圖電路圖（2.2.2）a =30a =60ttttu2ugud,iduToooo2u2232u2-UdiuTTuTuuR12dd單相半波相控整流電路單相半波相控整流電路tUsin22u2= ：控制角：控制角(或移相角或移相角) ：導(dǎo)通角：導(dǎo)通角前往前往ttttu2ugud,iduToooo2u2232u2- UdiuVTTuTuuR12dd單相半波相控整流電路單相半波相控整流電路tUsin22u2= ：控制角：控制角(或移相角或移相角) ：導(dǎo)通角：導(dǎo)通角前往前往1)工作原理工作原

2、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，t t RLR的情況下，負(fù)載電壓波形圖中正負(fù)面積相近，即的情況下，負(fù)載電壓波形圖中正負(fù)面積相近，即不論不論為何值，為何值， ，都有，都有 。 2. 電感性負(fù)載大電感電感性負(fù)載大電感LR ） 22 0 dU 在電源電壓正半周，在電源電壓正半周，負(fù)載電流由晶閘管導(dǎo)通提負(fù)載電流由晶閘管導(dǎo)通提供；供； 電源電壓負(fù)半周時，電源電壓負(fù)半周時，續(xù)流二極管續(xù)流二極管D D維持負(fù)載電流；維持負(fù)載電流； 因此負(fù)載電流是一個因此負(fù)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(fù)載時，負(fù)載電流大電感負(fù)載時，負(fù)載電流波形是一條

3、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IdId； 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22UddTdTIII 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(diào)整方便；線路簡單，調(diào)整方便； 缺陷：缺陷： （1輸出電壓脈動大，負(fù)載電流脈動大電阻性負(fù)輸出電壓脈動大，負(fù)載電流脈動大電阻性負(fù)載時）。載時）。 （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， 使使鐵芯磁化，變壓器容量不能充分利用。若不用變壓器，

4、則鐵芯磁化，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。交流回路有直流電流，使電網(wǎng)波形畸變引起額外損耗。 運用：運用： 單相半波可控整流電路只適于小容量、波形要求不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。高的場合。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(fù)載、阻性負(fù)載圖圖2.2.6 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(fù)載的電路與工作波形帶電阻性負(fù)載的電路與工作波形tUtUum sin2sin222 （的移相范圍是的移相范圍是0 01

5、80180）動畫動畫 當(dāng)交流電壓當(dāng)交流電壓 u2u2進(jìn)入正半周時進(jìn)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，兩個晶閘管 T1T2T1T2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ug ug ，則兩個晶閘管仍，則兩個晶閘管仍處于正相阻斷狀態(tài)，其等效電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于負(fù)載電阻處于正相阻斷狀態(tài)，其等效電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于負(fù)載電阻 RdRd，電源電壓，電源電壓u2u2將全部將全部加在加在T1T1和和T2T2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(dǎo)通導(dǎo)通

6、。 在在tt時，同時給時，同時給T1T1和和T2T2加觸發(fā)脈沖使其導(dǎo)通加觸發(fā)脈沖使其導(dǎo)通 。 當(dāng)由負(fù)半周電壓過零變正時，當(dāng)由負(fù)半周電壓過零變正時，T3T3和和T4T4因電流過零而關(guān)斷。在此期間因電流過零而關(guān)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(fù)半周里，由以上電路工作原理可知，在交流電源的正、負(fù)半周里， T1T1、T2T2和和T3T3、T4T4兩組晶閘管輪流觸發(fā)導(dǎo)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(dǎo)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

7、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(fù)載參數(shù)計算：、阻性負(fù)載參數(shù)計算：3 3輸出電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UdUd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(fù)載時，橋式整流電路帶電阻性負(fù)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 UUttdUUd 22sin)()sin2(

8、1222UtdtUU2cos19 . 02 ddddRURUI 22sin2ddRURUI（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 （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 U2U2。 7 7在一個周期內(nèi)每個晶閘管只導(dǎo)通一次，流過晶閘管的電流在一個周

9、期內(nèi)每個晶閘管只導(dǎo)通一次，流過晶閘管的電流波形系數(shù)為波形系數(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0180；、輸出電壓平均值、輸出電壓平均值Ud是半波整流電路的倍；是半波整流電路的倍；、在相同的負(fù)載功率下，流過晶閘管的平均電流減、在相同的負(fù)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(guān)系的分析，電阻負(fù)載時，對單相全通過上述數(shù)量關(guān)系的分析，電阻負(fù)載時，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

10、整流電路可作如下比較：2大電感負(fù)載大電感負(fù)載 圖圖2.2.8 2.2.8 單相全控橋式整流電路帶電感性負(fù)載電路與波形圖單相全控橋式整流電路帶電感性負(fù)載電路與波形圖電路控制角的移相范圍為電路控制角的移相范圍為0 0/2/2工作原理分析：工作原理分析： 當(dāng)交流電壓當(dāng)交流電壓 u2u2進(jìn)入正半周時進(jìn)入正半周時 ，兩個晶閘管，兩個晶閘管 T1T1、T2T2同時承受正同時承受正向壓向壓 。在。在tt時刻時刻 ，觸發(fā)，觸發(fā)T1T1和和T2T2導(dǎo)通導(dǎo)通 。但由于大電感的存在，。但由于大電感的存在， u2u2過零變負(fù)時，電感上的感應(yīng)電動勢使過零變負(fù)時，電感上的感應(yīng)電動勢使T1T1、T2T2繼續(xù)導(dǎo)通，直到繼續(xù)導(dǎo)

11、通，直到T3T3、T4T4被觸發(fā)導(dǎo)通時，被觸發(fā)導(dǎo)通時， T1T1、T2 T2 承受反壓而關(guān)斷。輸出電壓的波形出現(xiàn)了負(fù)承受反壓而關(guān)斷。輸出電壓的波形出現(xiàn)了負(fù)值部分。值部分。 當(dāng)交流電壓當(dāng)交流電壓 u2u2進(jìn)入負(fù)半周時，晶閘管進(jìn)入負(fù)半周時，晶閘管 T3T3、T4T4同時承受正壓，同時承受正壓，在在tt時觸發(fā)時觸發(fā)T3T3、T4T4使其導(dǎo)通使其導(dǎo)通 ， T1T1、T2 T2 承受反壓而關(guān)斷。承受反壓而關(guān)斷。在在tt22時電壓時電壓u2u2過過 零，零， T3T3、T4T4因電感中的感應(yīng)電動勢并不斷，因電感中的感應(yīng)電動勢并不斷，直到下個周期直到下個周期T1T1、T2T2導(dǎo)通時，導(dǎo)通時， T3T3、T4

12、T4加上反壓才關(guān)斷。加上反壓才關(guān)斷。2大電感負(fù)載參數(shù)計算：大電感負(fù)載參數(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 U2U2。 cos22)(sin2122UttdUUd cos9 . 02U (0(09090) )222)()sin2(1UtdtUU 2(2.2.27) (2.2.28) 4在一個周期內(nèi)每組晶閘管各導(dǎo)通在一個周期內(nèi)每組晶閘管各導(dǎo)通180，兩組輪流導(dǎo)通，兩組輪流導(dǎo)通，變壓器次級中的電流是正負(fù)對稱的方波，電流的平均值變壓器次級中的電流是正負(fù)對稱的方波，電流的平均值Id和和有效值有效值I相等，其波形系數(shù)為。相等，其波形系數(shù)為。5 5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(2.2.29) (2.2.30) 單相全控橋式整流電路具有輸出電流脈動小，功率因數(shù)高，單相全控橋式整流電路具有輸出電流脈動小，功率因數(shù)高，變壓器次級中電流為兩個等大反向的半波，沒有直流磁化問題，變壓器次級中電流為兩個等大反向的半波，沒有直流磁化問題，變壓器的利用率高。變壓器的利用率高。 在大電感負(fù)載情況下，在大電感負(fù)載情況下，接近接近/2時，輸出電壓的