单相不控整流电路
电力电子技术习题(附参考答案)
电力电子技术习题（附参考答案）一、单选题（共20题，每题1分，共20分）1、单相全控桥式整流电路电阻性负载中，控制角的最大移相范围是（）A、150°B、180°C、120°D、90°正确答案：B2、电流型三相桥式逆变电路，120°导通型，则在任一时刻开关管导通的个数是不同相的上、下桥臂( )。
A、共三只B、共四只C、各一只D、各二只正确答案：C3、单相全控桥式整流电路大电感性负载中，控制角的最大移相范围是（）A、180°B、90°C、120°D、150°正确答案：B4、对于升降压直流斩波器，当其输出电压小于其电源电压时，有（）。
A、α无法确定B、0.5<α<1C、0<α<0.5D、以上说法均是错误的正确答案：C5、为了防止逆变失败，最小逆变角限制为（），单位为度。
A、30～35B、20～25C、10～15D、40～45正确答案：A6、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流（）A、减小至维持电流以下B、减小至擎住电流以下C、减小至门极触发电流以下D、减小至5A以下正确答案：A7、电力电子器件一般工作在（）状态A、开关B、放大C、开关和放大D、其他正确答案：A8、在晶闸管整流电路中，变压器二次侧所供给的有功功率P＝（）A、I2RdB、I2dRdC、UIdD、U2Id正确答案：D9、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（）。
A、PWMB、PAMC、SPWMD、SPAM正确答案：C10、在晶闸管应用电路中，为了防止误触发应将幅值限制在不触发区内的信号是（）A、干扰信号和触发信号B、干扰信号C、触发电流信号D、触发电压信号正确答案：B11、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在（）A、关断状态B、饱和状态C、不定D、导通状态正确答案：A12、单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角α的移相范围是（）A、0度-90度B、0度C、90度-180度D、180度-360度正确答案：A13、IGBT属于（）控制型元件。
电力电子技术整流电路.
cos 2 60 1 0.21 0.45 220
U d 60V
78o
U 2 220 V
180o 78o 102o
U U2
1 sin 2 123.4V 4 2
③
单相半控桥带阻感负载的情况
在u2正半周，u2经VT1和VD4向负载供电。
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VD3续流。
在u2负半周触发角a时刻触发VT2，VT2导通，u2经VT2和VD3向 负载供电。 u2过零变正时，VD4导通，VD3关断。VT2和VD4续流，ud又为 零。
④
失控现象及解决办法
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ud成为正
弦半波，其平均值保持恒定，称为失控。 为避免这种情况的发生，可在负载侧并联一个续流二极管，感应 电势经续流二极管续流，而不再经过VT1和VD3，这样就可以使VT1 恢复阻断能力，
1 cos( ) 2
O ud
wt wt wt
Id Id
输出平均电流Id为：
Id Ud R
I d
O id i VTO i VD1 i VTO i VD 2 i VDO
3 R 4
Id Id
wt
晶闸管和续流二极管的平均电流分别为：
I VT
wt
Id
Id 2
R
w t1
w t
I. 感性负载加上续流二极管后 其输出平均电压Ud的波形与 阻性负载相同；
w t
Id
w t
单相桥式半控整流电路实验
实验二单相桥式半控整流电路实验一．实验目的1．研究单相桥式半控整流电路在电阻负载，电阻—电感性负载及反电势负载时的工作。
2．熟悉MCL—05组件锯齿波触发电路的工作。
3．进一步掌握双踪示波器在电力电子线路实验中的使用特点与方法。
二．实验线路及原理见图4-6。
三．实验内容1．单相桥式半控整流电路供电给电阻性负载。
2．单相桥式半控整流电路供电给电阻—电感性负载（带续流二极管）。
3．单相桥式半控整流电路供电给反电势负载（带续流二极管）。
4．单相桥式半控整流电路供电给电阻—电感性负载（断开续流二极管）。
四．实验设备及仪器1．MCL系列教学实验台主控制屏。
2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。
3．MCL—33组件或MCL—53组件（适合MCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）4．MCL—05组件或MCL—05A组件5．MEL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。
6．MEL—02三相芯式变压器。
7．二踪示波器8．万用电表五．注意事项1．实验前必须先了解晶闸管的电流额定值（本装置为5A），并根据额定值与整流电路形式计算出负载电阻的最小允许值。
2．为保护整流元件不受损坏，晶闸管整流电路的正确操作步骤（1）在主电路不接通电源时，调试触发电路，使之正常工作。
（2）在控制电压U ct =0时，接通主电源。
然后逐渐增大U ct ，使整流电路投入工作。
（3）断开整流电路时，应先把U ct 降到零，使整流电路无输出，然后切断总电源。
3．注意示波器的使用。
4．MCL —33（或MCL —53组件）的内部脉冲需断开。
5．接反电势负载时，需要注意直流电动机必须先加励磁六．实验方法1．将MCL —05（或MCL —05A ，以下均同）面板左上角的同步电压输入接MCL —18的U 、V 输出端（如您选购的产品为MCL —Ⅲ、Ⅴ，则同步电压输入直接与主控制屏的U 、V 输出端相连）， “触发电路选择”拨向“锯齿波”。
单相、三相整流的输入电流、平均电流、电流有效值、峰值电流与输
单相、三相整流的输入电流与输出电流的关系简要分析单相和三相电容滤波不可控整流的输入电流、母线电流、输出电流之间的关系，最后给出简单的估算公式。
1、单相输入整流单相输入整流如下图1，δ为二极管的起始导电角，θ为导通角。
图1 电容滤波单相桥不控整流电路及波形（图形出处：《电力电子学---电力电子变换和控制技术》--陈坚）图中()2*sin()s v t Vs t ωδ=+，电流计算式如下：可以得到：变频器使用条件下，负载R 需要通过折算直流母线电流来确定。
sin δ约为母线电压最小值与额定值的比。
起始导电角、导通角、负载、电容间的关系如下表：sin()in t ωδ+。
（1）单相输入电流有效值忽略效率，假设输入功率等于输出功率，则Pin=Pout 。
Pin=Uin*Iin ，（电流电压均为有效值）。
*Uo*Io ，（Uo 为输出的线电压，Io 为输出电流）。
可得到*Io ，即单相输入的变频器，倍。
考虑功率因数时，Iin= *Io/cos γ。
（2）单相母线电流平均值in ，根据母线提供的功率等于输出功率，则**in d o o I I =，（S2变频器，Uin 为220V ，Uo 为220V ），2d o I I =，（ 1.22d o I I =） 单个二极管承受的电流平均值为母线电流平均值的一半。
（3）单相输入电流峰值输入电流类似与正弦波，只是导通角度减小，但周期和输入电压一致。
将输入电流的方向电流变为正后即为母线电流，所以输入电流峰值即为母线电流峰值。
输入电流峰值与负载和滤波电容有关，它们决定了导通角θ。
当负载在有感性负载如电机或直流电抗器的情况下，输入电流的波形类似于正弦半波。
函数y=Asin(wt)，通过积分计算可得到正弦半波的最大值与平均值的关系为2AV Ay π=，2AV MAX y y π=单相整流的输出电流周期为π，最大导通角为π，当导通角为θ时，2*AV MAXy y θππ=输出功率逆推得到母线电流平均值与波形计算值相等，d AV I y =，则输入电流最大值：()*in MAX o I I ππθ=考虑功率因数，则()**4cos o in MAX I I ππθλ=，（()*1.92*cos o in MAX I I πθλ=）根据经验，输入电流峰值为输出电流有效值的4-6倍左右，当有直流电抗器时，导通角度会增加，峰值会稍微降低。
AC-DC变换器(整流和有源逆变电路)
1π
20
2U2sintd(t)0.4U 52
电源变压器副边电压有效值为U2
5.2.1 单相不控整流电路
VD1
表5-2 单相半波不控整流电路阻感负载时各区间
u2
ud
L eL
各区间工作情况
R b)
感性负载ω时t ，直流 0～π 电压将出现负值，
π～ωt1 ωt1～2π
u2 O
t1
2
降低了直二流极平管均导电 t 压 通情况
AC
+ -
R
AC + -
ud
VD2
VD1
-
AC +
R
-
AC +
ud
VD2
b)
c)
d)
图5-2 单相全波整流负载电压波形 a)单相全波整流电路负载电压波形 b)单相全波整流电路 c)交流输入正
半周整流电路工作图 d)交流输入负半周整流电路工作图
5.2.1 单相不控整流电路
表5-4 单相全波整流电路各区间工作情况
ωt 二极管导通情况
负载电压ud 负载电流id 整流二极管电流iVD1 续流二极管电流iVD2 整流二极管端电压 uVD1 续流二极管端电压 uVD2
0～π VD1导通、 VD2截止 u2 水平直线 矩形波
0 0
π～2π VD1截止、 VD2导通 0
0 矩形波 u2
-|u2|
0
5.2.1 单相不控整流电路
VD1
-
ud AC + VD2
b)
VD3 R ud
VD4
c)
a)单相桥式整流电路 b)交流输入正半周单相桥式整流电路工作图 c)交流输入负半周单相桥式整流电路工作图
07-整流电路之不可控整流电路解析
电流平均值
输出电流平均值IR为： 二极管电流iD平均值为：
二极管承受的电压
IR = Ud /R （3-47） （3-48） Id =IR ID = Id / 2=IR/ 2 （3-49）
2U 2
2-12
3.4.1电容滤波的单相不可控整流电路
感容滤波的二极管整流电路
实际应用为此情况，但分析复杂。 ud波形更平直，电流i2的上升段平缓了许多，这 对于电路的工作是有利的。
n 1
(3-55)
式中
a0
1 2
0
2
0
u( t )d( t )
an
bn
1
1
2
u(t ) cos ntd(t )
u( t ) sin n td( t )
2
0
n=1, 2, 3… 2-25
ia O b)
t
ia O
t
c)
图3-34 考虑电感时电容滤波的三相桥式整流电路及其波形 a）电路原理图 b）轻载时的交流侧电流波形 c）重载时的交流侧电流波形 2-16
3.4.2电容滤波的三相不可控整流电路
2) 主要数量关系
（1）输出电压平均值
Ud在（2.34U2 ~2.45U2）之间变化
（2）电流平均值
2U 2 sind
(3-43) (3-44)
q d arctg(RC)
由式（3-42）和（3-43）得
RC
(RC ) 2 1
e
arctg (RC) RC
e
d RC
sind
(3-45)
可由式（3-45）求出d，进而由式（3-44）求出q,显然d和q仅由乘积RC决定。 2-10
实验七单相桥式半控整流电路实验
调整触发角并记录实验数据
调整触发角
通过改变晶闸管的触发角，观察整流 电路的工作状态变化。
记录实验数据
在调整触发角的过程中，记录输入、 输出电压、电流等参数的变化情况， 并进行分析。
04 实验结果与分析
整流电路的输出电压与电流波形
总结词
通过实验，我们观察到了整流电路的输出电压与电流波形，并对其进行了分析。
解决方案2
尝试增加负载电阻的阻 值，以减小电流对输出
电压的影响。
对电力电子技术的展望与思考
展望
随着电力电子技术的不断发展，未来可能会 有更加高效、智能的整流电路出现，为电力 系统的稳定运行提供更加可靠的保障。
思考
在实验过程中，我深刻体会到了电力电子技 术在实际应用中的重要性。我认为，为了更 好地掌握这门技术，除了学习理论知识外， 还需要多进行实践操作，通过实验加深对原 理的理解。同时，也需要关注电力电子技术 的发展动态，了解最新的研究成果和应用情 况。
的控制。
了解单相桥式半控整流电路在不 同控制信号下的工作状态和输出
特性。
学习整流电路的参数计算和元件选择
学习整流电路的参数计算，包括输入电压、输出电压、电流等参数的计算方法。
学习元件的选择原则，包括晶闸管、二极管、电容等元件的选择标准和使用注意事 项。
掌握根据实际需求进行元件参数的计算和选择，以确保整流电路的性能和稳定性。
详细描述
在实验过程中，我们通过改变触发角的大小，观察到了整流电路输出电压和电流波形的变化。随着触 发角的增大，输出电压和电流波形均呈现出逐渐减小的趋势。这一结果表明，触发角是影响整流电路 性能的重要参数。
元件参数对整流电路性能的影响
总结词
实验结果显示，元件参数对整流电路的性能具有重要影响。
单相全波不控整流输出电压与输入电压关系
单相全波不控整流输出电压与输入电压关系单相全波不控整流电路是一种常见的电力电子装置，用于将交流电转换为直流电。
其输出电压与输入电压之间存在着一定的关系，本文将详细介绍这种关系。
我们需要了解单相全波不控整流电路的基本原理。
该电路由一个二极管桥和负载组成，二极管桥由四个二极管组成，分别为D1、D2、D3和D4。
当输入交流电源施加在二极管桥上时，根据二极管的导通特性，只有在输入电压大于二极管的正向压降时，二极管才会导通。
导通的二极管将电流传输到负载上，从而实现了电流的单向传输。
在单相全波不控整流电路中，输出电压与输入电压之间存在一定的关系。
具体来说，输出电压等于输入电压的峰值减去二极管的正向压降。
我们来看一下输入电压的特点。
在单相交流电源中，电压是随时间变化的，呈正弦波形。
我们通常用峰值电压（Vp）或有效值电压（Vrms）来表示交流电压的大小。
峰值电压是交流电压波形的最大值，有效值电压是交流电压波形的均方根值，其大小约为峰值电压的0.707倍。
而在单相全波不控整流电路中，输出电压的特点与输入电压有所不同。
由于二极管的导通特性，只有当输入电压大于二极管的正向压降时，二极管才会导通，电流才能流过负载。
因此，输出电压的波形是输入电压波形的正半周。
具体来说，当输入电压大于二极管的正向压降时，输出电压等于输入电压的峰值减去二极管的正向压降。
而当输入电压小于二极管的正向压降时，二极管不导通，输出电压为零。
需要注意的是，由于二极管的正向压降是固定的，所以输出电压的大小取决于输入电压的大小。
当输入电压的峰值较大时，输出电压也会相应增大；当输入电压的峰值较小时，输出电压也会相应减小。
除了输入电压的大小，负载的特性也会影响输出电压与输入电压之间的关系。
负载的电阻越小，输出电压的波动越小；负载的电阻越大，输出电压的波动也会越大。
单相全波不控整流输出电压与输入电压之间的关系可以用以下公式表示：输出电压 = 输入电压峰值 - 二极管正向压降需要注意的是，这个公式是在不考虑负载特性的情况下得出的。
电力电子技术-第三章--单相整流讲解
3.1.1 单相半波可控整流电路
（Single Phase Half Wave Controlled Rectifier）
1. 电阻负载的工作情况
在工业生产中，某些负载基本上是电阻性的， 如电阻加热炉、电解和电镀等。
电阻性负载的特点是电压与电流成正比，波形 相同并且同相位，电流可以突变。 • 1. 工作原理 • 首先假设以下几点： • (1) 开关元件是理想的，即开关元件(晶闸管)导通 时，通态压降为零，关断时电阻为无穷大； • 一般认为晶闸管的开通与关断过程瞬时完成。 • (2) 变压器是理想的，即变压器漏抗为零，绕组的 电阻为零、励磁电流为零。
id 的连续波形每周期分为两 段：u2过零前一段流经SCR， 时宽为π-α；之后一段流经 VDR ，时宽为π+α。由两器 件电流拼合而成。
若近似认为id为一条水平线，恒为Id，则有
SCR 平均值： I a I
dVT
2 d
（2-5）
SCR 有效值：
IVT
1
2
a
I
d2d
(t
在ωt=0到α期间，晶闸管uAK大于零， 但门极没有触发信号，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。 在ωt1时刻，触发VT使其开通，u2加 于负载两端，id从0开始增加。这时，交 流电源一方面供给电阻R消耗的能量， 另一方面供给电感L吸收的磁场能量。
)
a 2
I
（2-6）
d
VDR 平均值： VDR 有效值：
a IdVDR 2 Id
（2-7）
IVDR
1
2
2 a
单相桥式半控整流电路实验
在单相桥式半控整流电路中，输出电 压与输入电压之间存在一定的关系， 具体表现为输出电压的波形与输入电 压的波形相似，但相位相反。
详细描述
当输入电压为正弦波时，整流电路的 输出电压波形也是正弦波，但相位与 输入电压相反。输出电压的幅值可以 通过控制晶闸管的导通角来调节。
整流电路的效率与负载的关系
在实验过程中遇到了一些问题，通过查阅资料、与同学讨论以及反复实验，我学会了如何 分析问题并找到解决方案。
对实验中遇到的问题的思考与改进
设备误差问题
在实验过程中，由于设备精度和测量误 差的存在，导致实验结果与理论值存在 一定的偏差。为了减小误差，可以选用 精度更高的设备和更精确的测量方法。
电路稳定性问题
单相桥式半控整流电路 实验
contents
目录
• 实验目的 • 实验设备与材料 • 实验步骤 • 实验结果与分析 • 实验总结与思考
实验目的
01
掌握单相桥式半控整流电路的工作原理
理解单相桥式半控整流电路的基 本结构和工作原理，包括晶闸管、 变压器、负载等元件的作用和工
作方式。
学习整流电路的触发脉冲产生和 传输方式，了解触发脉冲对晶闸
二极管的工作状态与波形分析
总结词
在单相桥式半控整流电路中，二极管的工作状态与波形分析 对于理解整流电路的工作原理非常重要。
详细描述
二极管在整流电路中起到续流的作用，当晶闸管处于关断状 态时，二极管导通，使得电流能够继续流通。通过对二极管 的工作状态进行波形分析，可以了解整流电路的工作过程和 各元件的工作状态。
THANKS.
实验总结与思考
05
本实验的收获与体会
深入理解了单相桥式半控整流电路的工作原理
单相 三相整流的输入电流与输出电流的关系
单相、三相整流的输入电流与输出电流的关系简要分析单相和三相电容滤波不可控整流的输入电流、母线电流、输出电流之间的关系，最后给出简单的估算公式。
1、单相输入整流单相输入整流如下图1，δ为二极管的起始导电角，θ为导通角。
图1 电容滤波单相桥不控整流电路及波形（图形出处：《电力电子学---电力电子变换和控制技术》--陈坚）图中()2*sin()s v t Vs t ωδ=+，电流计算式如下：可以得到：变频器使用条件下，负载R 需要通过折算直流母线电流来确定。
sin δ约为母线电压最小值与额定值的比。
起始导电角、导通角、负载、电容间的关系如下表：sin()in t ωδ+。
（1）单相输入电流有效值忽略效率，假设输入功率等于输出功率，则Pin=Pout 。
Pin=Uin*Iin ，（电流电压均为有效值）。
*Uo*Io ，（Uo 为输出的线电压，Io 为输出电流）。
可得到Iin=*Io ，即单相输入的变频器，倍。
考虑功率因数时，Iin=*Io/cos γ。
（2）单相母线电流平均值in ，根据母线提供的功率等于输出功率，则**in d o o I I =，（S2变频器，Uin 为220V ，Uo 为220V ），d o I I =，（ 1.22d o I I =） 单个二极管承受的电流平均值为母线电流平均值的一半。
（3）单相输入电流峰值输入电流类似与正弦波，只是导通角度减小，但周期和输入电压一致。
将输入电流的方向电流变为正后即为母线电流，所以输入电流峰值即为母线电流峰值。
输入电流峰值与负载和滤波电容有关，它们决定了导通角θ。
当负载在有感性负载如电机或直流电抗器的情况下，输入电流的波形类似于正弦半波。
函数y=Asin(wt)，通过积分计算可得到正弦半波的最大值与平均值的关系为2AV Ay π=，2AV MAX y y π=单相整流的输出电流周期为π，最大导通角为π，当导通角为θ时，2*AV MAXy y θππ=输出功率逆推得到母线电流平均值与波形计算值相等，d AV I y =，则输入电流最大值：()*in MAX o I I ππθ=考虑功率因数，则()*cos o in MAX I I ππθλ=，（()*1.92*cos o in MAX I I πθλ=）根据经验，输入电流峰值为输出电流有效值的4-6倍左右，当有直流电抗器时，导通角度会增加，峰值会稍微降低。
单相半波可控整流电路
一.单项半波不控整流电路
1.当电压为正半周时，二极管导通
2.当电压为负半周时，二极管截止
3.电路中电感的储能作用使二极管的导通角度增加了0
4.利用二极管的单相导电性实现整流
二.单相半波可控整流电路
1.为了控制导通时间，用晶闸管代替二极管
①当电压正半周，晶闸管导通还需要门极施加正的触发电流。
在此之前，负载两端电压为零。
②当电压正半周，晶闸管门极有正的触发电流，晶闸管导通。
此时负载两端电压等于电源电压。
③当电压负半周期，晶闸管反偏截止。
2.直流输出电压平均值
3.晶闸管承受的最大电压
当电压处于负半周最大值时，晶闸管承受的电压最大为:√2U
三.带阻感负载的单相半波可控整流电路
阻感负载的工作特点：电感对电流的变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不会发生突变。
1.0-wt1：
①.电压正半周，但是晶闸管门极没有触发电流，晶闸管截止。
②.晶闸管反偏，负载两端电压为零，晶闸管两端电压为电源电压U
2.wt1-Π
①.电压正半周，晶闸管门极有正的触发电路，晶闸管导通
②.晶闸管导通，负载两端电压为电源电压，晶闸管两端电压为零
3.Π-wt2
①.电源电压负半周，由于电感的作用，流过晶闸管的电流为正，晶闸管导通
②.晶闸管导通，负载两端电压等于电压电压，晶闸管两端电压为零
③.由于电感对电流的变化的抗拒作用，使得触发角a变大。
4.当晶闸管导通时，有：
四、结语
希望本文对大家能够有所帮助。
电容滤波的不可控整流电路
➢ 当没有二极管导通时，由电容向负载放电，ud按指数 规律下降。
ud uab ud uac
ia VD1 VD3 VD5 id
T
ia
a
iC iR
0
3
b
ud + C R
t
c
id
VD4 VD6 VD2
O
t
a)
b)
图 电容滤波旳三相桥式不可控整流电路及其波形
电容滤波旳三相不可控整流电路
在换相过程中有两种情况，相应电流 id 有断续和
加入小电感有利于克制电流旳突变，使输出电 压愈加平缓。
id L
VD1 i2
u1
u2
+ uL -
VD3 iC iR
ud+
R
C
i2,u2,ud u2
i2
0
ud
t
VD2
VD4
a)
b)
图 感容滤波旳单相桥式不可控整流电路及其工作波形
a） 电路图
b）波形
电容滤波旳三相不可控整流电路
1. 基本原理
➢ 某一对二极管导通时，输出电压等于交流侧线电压中 最大旳一种，该线电压既向电容供电，也向负载供电。
电容滤波旳不可控整流电路
1. 电容滤波旳单相不可控整流电路 2. 电容滤波旳三相不可控整流电路
1.电容滤波旳不可控整流电路
➢ 在交—直—交变频器、不间断电源、开关电源 等应用场合中，大量应用。
➢ 只需将多种全控整流电路旳晶闸管换成二极管， 就是不可控整流电路，故也称此类电路为二极 管整流电路。
➢ 最常用旳是单相桥和三相桥两种接法。
➢ 考虑实际电路中存在旳交流侧电感以及为克制冲击电流而串联 旳电感时旳工作情况：
单相全波半控整流电路的组成和工作原理
单相全波半控整流电路的组成和工作原理The single-phase full-wave half-controlled rectifiercircuit consists of several components that work togetherto convert alternating current (AC) into direct current (DC). These components include a transformer, diodes, thyristors, and a load resistor.在单相全波半控整流电路中，由几个组件共同工作以将交流电（AC）转换为直流电（DC）。
这些组件包括变压器、二极管、可控硅和负载电阻。
(1) Transformer: The transformer is responsible forstepping down the input AC voltage to the desired level. It consists of primary and secondary windings. The primary winding is connected to the AC source, while the secondary winding is connected to the rectifier circuit.(1) 变压器：变压器负责将输入的交流电压降低到所需水平。
它由主绕组和副绕组组成。
主绕组连接到交流电源，而副绕组连接到整流电路。
(2) Diodes: The function of diodes in this circuit is to allow current flow only in one direction. In a full-wave rectifier circuit, four diodes are arranged in a bridge configuration known as a bridge rectifier. This arrangement ensures that both halves of the AC signal are utilized during rectification.(2) 二极管：本电路中二极管的功能是只允许电流单向传导。
单相桥式不可控整流电路
单相桥式不可控整流电路1. 单相桥式不可控整流电路工作情况桥式整流电路如图1所示，其中图（a）、（b）、（c）是它的三种不同画法。
它是由电源变压器、四只整流二极管D1~4和负载电阻R L组成。
四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流。
桥式整流电路的工作原理如图2所示。
在u2的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，电流由T R次级上端经D1→ R L→D3回到T R次级下端，在负载R L上得到一半波整流电压。
在u2的负半周，D1、D3截止，D2、D4导通，电流由T r次级的下端经D2→ R L→D4回到T r次级上端，在负载R L上得到另一半波整流电压。
这样就在负载R L上得到一个与全波整流相同的电压波形，其电流的计算与全波整流相同，即U L = 0.9U2I L = 0.9U2／R L流过每个二极管的平均电流为I D= I L／2 = 0.45 U2／R L每个二极管所承受的最高反向电压为目前，小功率桥式整流电路的四只整流二极管，被接成桥路后封装成一个整流器件，称"硅桥"或"桥堆"，使用方便，整流电路也常简化为图1（c）的形式。
桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点，但多用了两只二极管。
在半导体器件发展快，成本较低的今天，此缺点并不突出，因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。
需要特别指出的是，二极管作为整流元件，要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。
如选择不当，则或者不能安全工作，甚至烧了管子；或者大材小用，造成浪费。
另外，在高电压或大电流的情况下，如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件，可以把二极管串联或并联起来使用。
图3 示出了二极管并联的情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半口三只二极管并联，每只分担电路总电流的三分之一。
总之，有几只二极管并联，"流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。
电容滤波的不控整流电路
电容滤波的不控整流电路在交—直—交变频器等电力电子电路中，大多采用不可控整流电路经电容滤波后提供直流电源给后级的逆变器，因此有必要对电容滤波的不控整流电路开展研究。
一、带电容滤波的单相不控整流电路图1为电容滤波的单相不可控整流电路，这种电路常使用在开关电源的整流环节中。
仅用电容滤波的单相不可控整流电路如图1a)所示。
在分析时将时间坐标取在u2正半周和ud的交点处，见图3-29c)。
当u2ud，VD1、VD4导通，交流电源向电容C充电，同时也向负载Rd供电。
设u2正半周过零点与VD1、VD2开始导通时刻相差的角度为δ，则VD1、VD2导通后(1)ωt=0时，u20=uc0=ud0=，电容电流为（2）负载电流为（3）整流桥输出电流（4）0，向电容C充电，uc随u2而上升，到达u2峰值后，uc 又随u2下降，id减小，直至ωt=θ时，id=0，VD1、VD4关断，即θ为VD1、VD4的导通角。
令id=0，可求得二极管导通角θ与初始相位角δ的关系为（5）由上式可知θ＋δ是位于第二象限的角，故（6）ωt>θ后，电容C向负载R供电，uc从t=θ/ω的数值按指数规律下降（7）ωt=π时，电容C放电结束，电压uc的数值与ωt=0是的电压数值相等，即（8）将式（6）和的关系式代入上式，可得（9）整流电路的输出直流电压可按下式计算（10）在已知ωRC的条件下，可通过式（9）求起始导电角δ，在由式（6）计算导通角θ，最后可由式（10）求出整流电路输出直流电压平均值Ud。
3.4.2 带电容滤波的三相不控整流电路图2所示的是带电容滤波的三相桥式不控整流电路及其电压、电流波形。
a) b)c) L=0，ωRC= d) L>0，ωRC=e) L=0，ωRC0，ωRC<图2 带电容滤波的三相桥式不控整流电路及其电压、电流波形。
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电力电子学—交流/直流变换器
第5章交流/直流变换器02整流的基本原理
03负载性质对整流特性的影响04交流电路电感对整流特性的影响目录
05相控有源逆变电路06
三相高频PWM 整流
01
整流器的类型和性能指标
不控整流电路的介绍101电路结构与整流原理
102小结与思考
103
不控整流电路
01
不控整流电路的介绍
不控整流电路：在交流电源和直流负载之间插入二极管或二级管电路，利用二极管的单向导电性实现交流/直流电能变换。
不可控开关器件
二极管: 自然导通（被施加正向电压）
断态（受到反向电压作用）
✓单相半波不控整流
✓双半波不控整流
✓单相桥式不控整流
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02
电路结构与整流原理
负半周：D 1受反压而截止，负载两端断路
v D =0,i D =0
正半周：D 1受正压而导通，正的交流电压加到负载两端
v D =v s ,i D =i s v s
v D
D 1
i S
i D 1:1
S 2sin S v V t
w =
半波整流的缺点：
1.直流电压平均值小
2.变压器中有较大的直流电流
3.输入电流谐波大。
输出电压平均值V D ：
积分的
上下限
积分变量
平均的周期 π
D S
0S S 12sin 2π20.45πV V t d t V V w w =⋅==⎰v s
v D
D 1
i S
i D 1:1
负半周：D 1受反压而截止，D 2受正压而导通，正的交流电压加到负载两端
正半周：D 1受正压而导通，D 2受反压而截止，正的交流电压加到负载两端
v s
v D
D 1D 2
i S
i D
A O
B v s
v D
D 1D 2
i S
i
D
A
O B
w t
v AO =v s w t
v BO =-v s
v D
i D
i s
π
D S 0
S S
12sin π220.9π
V V t d t
V V w w =⋅==⎰输出电压平均值V D ：
平均的周期
双半波整流的优点：
1.直流电压平均值较大
2.变压器不流过直流电流
3. 输入电流正弦
双半波整流的缺点：
1. 必须要带中心抽头的变压器；
2. 二极管电压应力为2.828V S (有
效值)。
电路结构与整流原理--双半波不控整流
1
D D
v s
v 2
D D
i s
i D
v 0
t
w s
v 0
t
w
v s
v D
D 1
D 2
D 3
D 4
v s
v D
D 1
D 2
D 3
D 4
π
D S 0
S S
12sin π220.9π
V V t d t
V V w w =⋅==⎰输出电压平均值V D ：
w t
w t
i s
i D
v D
v s
v D
D 1
D 2
D 3
D 4
π
D S 0
S S
12sin π220.9π
V V t d t
V V w w =⋅==⎰输出电压平均值V D ：
w t
w t
i s
i D
v D
与双半波不控整流电路相比：◆相同点：v D 波形、i s 波形；◆多用两个二极管，但可略
去有中心抽头的变压器
03
小结与思考
1. 半波整流电路✓变压器流过直流电流✓输出单脉波，电压利用率低
✓输入电流不正弦
✓二极管电压应力为
1.414V S
✓可以不要变压器v s v D
D1
D2
2. 双半波整流电路
✓变压器不流过直流电流
✓输出双脉波，电压利用
率高
✓输入电流正弦
✓二极管电压应力为
2.828V S
✓必须要变压器
v s v D
D1
D2
D3
D4
3.单相桥式不控整流电路
✓变压器不流过直流电流
✓输出双脉波，电压利用
率高
✓输入电流正弦
✓二极管电压应力为
1.414V S
✓可以不要变压器
记住：2和3的输
入输出波形相同
小结与思考
谢谢！。