单相桥式全控整流电路基本工作原理

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2.1.4_单相桥式全控整流电路(电阻性负载)解析

2.1.4_单相桥式全控整流电路(电阻性负载)解析

4)输出电流有效值I与变压器二次侧电流I2 输出电流有效值I与变压器二次侧电流I2相同为
U U2 I I2 R R
1 π sin 2 2π π
4.3.2单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)
1、电路结构
电感的感应电势使输出电压波形出现负波。输出电流是近似 平直的,晶闸管和变压器副边的电流为矩形波。
ud Ud
0
t1

t 2
t
iT1,4
id
Tr
iT2,3
0
Id
t
Id
i2 u2
VT1 a
VT3
L
0 u T1
t
u1
ud
b
VT2 VT4
0
R
u 2 (i2 )
t
u2 i2
Id
(a)
0
t
图4-4
(b)
2、工作原理
1)在u2正半波的(0~α)区间:

晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲,
3、波形
300
图4-2
600
900
1200
图4-3
1500

单相桥式整流器电阻性负载时的移相范围是 0~180º 。 α=0º 时,输出电压最高;α=180º 时,输出电压最小。
4. 基本数量关系 1)输出电压平均值Ud
1 Ud π



2U 2 sin tdt
4.3.1 单相桥式全控整流电路(电阻性负载)

1、电路结构 用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成 共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。
ud (id )
Ud

电力电子单相桥式全控整流电路

电力电子单相桥式全控整流电路

目录第1章绪论 (1)1.1 什么是整流电路 (1)1.2 整流电路的发展与应用 (1)1.3 本设计的简介 (1)第二章总体设计方案介绍 (2)2.1总的设计方案 (2)2.2 单相桥式全控整流电路主电路设计 (3)2.3保护电路的设计 (5)2.4触发电路的设计 (9)第三章整流电路的参数计算与元件选取 (12)3.1 整流电路参数计算 (12)3.2 元件选取 (13)第四章设计总结 (15)4.1设计总结 (15)第五章心得体会 (16)参考文献 (17)第1章绪论1.1 什么是整流电路整流电路(rectifying circuit)把交流电能转换为直流电能的电路。

大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。

它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。

整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。

20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。

滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。

变压器设置与否视具体情况而定。

变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。

可以从各种角度对整流电路进行分类,主要的分类方法有:按组成的期间可分为不可控,半控,全控三种;按电路的结构可分为桥式电路和零式电路;按交流输入相数分为单相电路和多相电路;按变压器二次侧电流的方向是单向还是双向,又可分为单拍电路和双拍电路.1.2 整流电路的发展与应用电力电子器件的发展对电力电子的发展起着决定性的作用,因此不管是整流器还是电力电子技术的发展都是以电力电子器件的发展为纲的,1947年美国贝尔实验室发明了晶体管,引发了电子技术的一次革命;1957年美国通用公司研制了第一个晶闸管,标志着电力电子技术的诞生;70年代后期,以门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极型晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(power-MOSFET)为代表的全控型器件迅速发展,把电力电子技术推上一个全新的阶段;80年代后期,以绝缘极双极型晶体管(IGBT)为代表的复合型器件异军突起,成为了现代电力电子技术的主导器件。

2.1.5 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)

2.1.5 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)

ωt 2
ωt
α
Id
id
i2 u1 u2
iT2,3
ωt
Id
VT1
VT3
L
u T1
ωt
ud
R
VT2 VT4
u 2 (i2 )
ωt
u2 i2
Id
ωt
图2-10
2、工作原理 、
1)在u2正半波的(0~α)区间: ) 正半波的( )区间: 晶闸管VT 承受正压,但无触发脉冲,处于关断状态。 晶闸管 1、VT4承受正压,但无触发脉冲,处于关断状态。 假设电路已工作在稳定状态,则在0~ 区间由于电感释放 假设电路已工作在稳定状态,则在 ~α区间由于电感释放 能量,晶闸管VT 维持导通。 能量,晶闸管 2、VT3维持导通。 2)在u2正半波的 ) 正半波的ωt=α时刻及以后: 时刻及以后: 时刻及以后 在 ωt=α 处 触 发 晶 闸 管 VT1 、 VT4 使 其 导 通 , 电 流 沿 a→VT1→L→R→VT4→b→Tr的二次绕组 的二次绕组→a流通 , 此时 流通, 的二次绕组 流通 负载上有输出电压( 和电流。 负载上有输出电压(ud=u2)和电流。电源电压反向加到晶 闸管VT 使其承受反压而处于关断状态。 闸管 2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态。
3、 基本数量关系 、 1)输出电压平均值 d )输出电压平均值U
1 Ud = π

π +α
α
2U 2 sin ωtd (ωt )
2 2U 2 = cos α = 0.9U 2 cos α π
2)输出电流平均值Id )输出电流平均值
Ud Id = R
3)晶闸管的电流平均值IdT 由于晶闸管轮流导电, 由于晶闸管轮流导电,所以流过每个晶闸管的平 均电流只有负载上平均电流的一半。 均电流只有负载上平均电流的一半。

单相全控整流电路详解

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。

单相桥式全控整流电路

单相桥式全控整流电路

ud=0) ud=u2 ud=0 ud=-u2 ud=0
输出电压波形同电阻性负载,电路有自然续流功能 移相范围: 0~π; 导通角θ=π-α
㈡各电量计算
1、负载
Ud

0.9 1
cos
2
Id

Ud Rd
2、晶闸管
I dT

1 2
Id
IT
1 2
流二极管 IdD IdT
ID IT U DM 2U 2
㈢存在问题:失控现象
若突然关断触发脉冲或将α迅速移到 180°,可能出现一只晶闸管直通,两 只整流二极管交替导通的电路失去控制 的现象,即失控现象。 此时输出变成单相不可控半波整流电压 波形,导通的晶闸管会因过热而损坏。 解决办法:接续流二极管VD
㈣接续流二极管VD后电路分析
在的负半周 0<ωt<α期间 VT1~VT4都不导通 ωt=α 时刻 触发 0<ωt<α期间 VT2、VT4导通 ωt=π 时刻 VT2、VT4关断
结论
1、在交流电源电源u2的正、负半周里, VT1、 VT3和 VT2、VT2两组晶闸管轮流触发导通,将 交流电转变成脉动直流电;
2、改变 α 角度大小,ud、id波形相应改变;
2、参数计算:
•输出电流平均值
Id

Ud E Rd
•其它参数计算与大电感负载时相同
2.3 单相桥式半控整流电路
一、电路结构(flash)
将单相桥式全控整流电路中的一对晶 闸管换成两只整流二极管即可
工作特点:晶闸管需触发才导通;整 流二极管承受正向电压时会自然(换 相)导通
二、电路工作原理及参数计算
Id

Ud R

单相桥式全控整流电路基本工作原理

单相桥式全控整流电路基本工作原理

单相桥式全控整流电路基本工作原理
1.脉冲触发控制器:在单相桥式全控整流电路中,采用脉冲触发控制器来对可控硅元件进行控制。

脉冲触发控制器通常是由脉冲发生器和触发电路组成,它可以产生一系列的脉冲信号,用于触发可控硅元件的导通。

2.控制信号生成:脉冲触发控制器根据需要调整输出电压的大小,生成对应的控制信号。

控制信号的频率一般高于输入电压的频率,一般在几十赫兹到几百赫兹之间。

3.触发可控硅元件:通过控制信号触发器,可控硅元件可以被控制导通。

在单相桥式全控整流电路中,有两个可控硅元件在正半周导通,另外两个在负半周导通,通过交替改变导通硅元件,可以实现对输入交流电压的整流。

4.交流电压的整流:当可控硅元件导通时,电流可以通过它们流入负载电阻,实现对交流电压的整流。

通过调整可控硅元件的导通角,可以控制电流的大小,从而实现对输出电压的调整。

5.滤波电路:由于可控硅元件导通时,电流是脉冲的,因此需要通过滤波电路将电流进行平滑处理,以获得平稳的直流电压。

滤波电路通常由电容和电感组成,能够滤去电流的脉动成分。

6.直流电压输出:经过滤波电路处理后,可以得到平稳的直流电压输出。

输出电压的大小取决于可控硅元件的导通角,可以通过调整控制信号的频率和宽度来控制导通角,从而实现对输出电压的调节。

总之,单相桥式全控整流电路利用可控硅元件的导通和关断,根据控制信号的调整,实现对输入交流电压的整流,并通过滤波电路获得所需的
直流输出电压。

这种电路结构简单、效果稳定,广泛应用于工业和家用电气设备中。

单相桥式全控整流电路基本工作原理

单相桥式全控整流电路基本工作原理

单相桥式全控整流电路基本工作原理该电路的基本工作原理如下:1.开通晶闸管:当输入交流电信号通过变压器降压后,将其接入晶闸管的两个交流输入端,晶闸管的门极接入触发控制电路。

在晶闸管通态分析中,容易发现当控制电路输出触发信号时,晶闸管正向导通,出现一个正导通的主电路。

此时,电流会通过晶闸管并进入负载电路。

2.关断晶闸管:在晶闸管正向导通后,电池使负载电路到负电压,负载电路从正向导通瞬间开始以反向电压工作,并保持该反向电压直到接下来正向导通的晶闸管。

3.换流:当正向导通的晶闸管关闭后,由于变压器的储能作用,晶闸管的另一对形成了正导通的主电路。

同样,电流会通过晶闸管并进入负载电路。

通过四个晶闸管的交替工作,即实现了电流的不间断输出,并将交流电信号变换为直流电信号。

4.触发控制:晶闸管的触发控制电路可以通过改变晶闸管的触发脉冲的时间、幅度和频率,来实现对晶闸管导通的控制。

具体来说,控制电路可以感知输入交流电信号的特性,并产生与之匹配的触发电压和触发时间,以确保晶闸管在合适的时机导通,并实现需求的电流输出。

5.平滑滤波:为了减小输出直流电的波动,通常在单相桥式全控整流电路的输出端串联一个滤波电路,通过电感和电容元件对输出电流进行平滑滤波,使得输出电流更加稳定。

-输出电流可以通过控制晶闸管的触发角度和宽度来实现对电路负载的精确控制。

-该电路可以实现电压和电流的双向控制,适用于多种应用场景,如交流调压、变频调速和直流供电等。

-由于使用了可控硅元件,电路具有较高的效率和可靠性。

需要注意的是,单相桥式全控整流电路在实际使用中需要根据具体需求来选择合适的晶闸管和控制电路参数,以实现期望的工作效果。

此外,由于晶闸管具有半导体器件的特性,需要采取一定的保护措施,以防止过流和过压等情况的发生。

单相桥式全控整流电路实验

单相桥式全控整流电路实验

单相桥式全控整流电路实验一、实验目的1.理解单相桥式全控整流电路的工作原理;2.掌握整流电路的参数测试方法;3.学习单相桥式全控整流电路的设计与调试方法。

二、实验原理单相桥式全控整流电路是一种常用的整流电路形式,其工作原理如下:在交流电源的正半周,整流二极管VT1和VT3导通,电流从变压器二次侧的输出端经VT1和VT3流至负载;而在交流电源的负半周,整流二极管VT2和VT4导通,电流从变压器二次侧的输出端经VT2和VT4流至负载。

通过控制晶闸管的触发角,可以调节输出电压的大小。

三、实验步骤1.搭建单相桥式全控整流电路,包括电源、变压器、整流二极管、负载和触发器等部分;2.连接电源,使电路开始工作;3.使用示波器观察整流电路的输入电压和输出电压的波形;4.调整触发器的触发角,观察输出电压的变化;5.测量整流电路的输入电压、输出电压、电流等参数;6.根据实验数据计算整流效率等参数;7.对实验结果进行分析,并与理论值进行比较。

四、实验结果与分析1.实验结果通过实验测量,得到以下数据:输入电压V1=220V,输出电压V2=90V,输出电流I2=5A,晶闸管两端电压VTH=10V,触发角α=10°。

根据这些数据,我们可以计算出整流效率为η=输出电压/输入电压×100%=90/220×100%=40.9%。

2.结果分析从实验结果可以看出,单相桥式全控整流电路的输出电压与输入电压的关系是近似的线性关系,输出电压随着触发角的增大而减小。

当触发角为90°时,输出电压为零,这表明单相桥式全控整流电路具有可控性。

同时,由于晶闸管两端存在电压降,因此整流效率受到一定的影响。

但是,当触发角较小时,整流效率较高。

五、结论通过本次实验,我们验证了单相桥式全控整流电路的工作原理和设计方法。

实验结果表明,单相桥式全控整流电路具有可控性好、效率较高的优点。

在实际应用中,可以通过调整触发角来调节输出电压的大小,实现电气设备的节能控制。

单相桥式全控整流电路实验报告

单相桥式全控整流电路实验报告

单相桥式全控整流电路实验报告单相桥式全控整流电路实验报告引言:单相桥式全控整流电路是电力电子技术中常用的电路之一。

它能够将交流电转换为直流电,并且能够通过控制开关器件的导通角度来实现对输出电压的调节。

本实验旨在通过搭建单相桥式全控整流电路并进行实际操作,来深入了解该电路的工作原理和性能特点。

一、实验装置和原理本实验所使用的实验装置包括变压器、单相桥式全控整流电路、交流电源和直流负载。

变压器的作用是将输入的交流电压降低到适合实验的电压范围,同时也能够提供所需的电流。

单相桥式全控整流电路由四个可控硅组成,通过控制可控硅的导通角度来实现对输出电压的调节。

交流电源提供输入电压,直流负载则用于测量输出电压和电流。

二、实验步骤1. 搭建实验电路:将变压器的输入端接入交流电源,输出端接入单相桥式全控整流电路的输入端,输出端接入直流负载。

注意接线的正确性和稳固性。

2. 调节变压器输出电压:通过旋转变压器的调节旋钮,逐渐调节变压器的输出电压,使其达到实验所需的电压范围。

3. 接通电源:将交流电源的开关打开,此时电路开始供电,但是输出电压为零。

4. 控制可控硅导通角度:通过控制可控硅的触发脉冲,来调节可控硅的导通角度。

当触发脉冲的时间提前时,可控硅的导通角度变大,输出电压也随之增大;当触发脉冲的时间延后时,可控硅的导通角度变小,输出电压也随之减小。

5. 测量输出电压和电流:使用直流电压表和直流电流表来测量输出电压和电流的数值。

根据实验需求,可以调节可控硅的导通角度,来获得不同的输出电压和电流数值。

6. 记录实验数据:将测得的输出电压和电流数值记录下来,并进行整理和分析。

三、实验结果和分析通过实验,我们可以得到不同可控硅导通角度下的输出电压和电流数值。

根据实验数据,我们可以绘制出输出电压和电流随导通角度变化的曲线图。

从曲线图中可以看出,当导通角度增大时,输出电压和电流也随之增大;当导通角度减小时,输出电压和电流也随之减小。

单相桥式全控整流电路(阻感性负载)

单相桥式全控整流电路(阻感性负载)

1、单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)1、1单相桥式全控整流电路电路结构(阻-感性负载)单相桥式全控整流电路用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管就是一个桥臂。

单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)电路图如图1所示图1、单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)1、2单相桥式全控整流电路工作原理(阻-感性负载)1)在u2正半波得(0~α)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲,处于关断状态。

假设电路已工作在稳定状态,则在0~α区间由于电感释放能量,晶闸管VT2、VT3维持导通。

2)在u2正半波得ωt=α时刻及以后:在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通,电流沿a→VT1→L→R→VT4→b →Tr得二次绕组→a流通,此时负载上有输出电压(ud=u2)与电流。

电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态。

3)在u2负半波得(π~π+α)区间:当ωt=π时,电源电压自然过零,感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通。

在电压负半波,晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。

4)在u2负半波得ωt=π+α时刻及以后:在ωt=π+α处触发晶闸管VT2、VT3使其导通,电流沿b→VT3→L→R→VT2→a→Tr得二次绕组→b流通,电源电压沿正半周期得方向施加到负载上,负载上有输出电压(ud=-u2)与电流。

此时电源电压反向加到VT1、VT4上,使其承受反压而变为关断状态。

晶闸管VT2、VT3一直要导通到下一周期ωt=2π+α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。

1、3单相桥式全控整流电路仿真模型(阻-感性负载)单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)仿真电路图如图2所示:图2 单相双半波可控整流电路仿真模型(阻-感性负载)电源参数,频率50hz,电压100v,如图3图3、单相桥式全控整流电路电源参数设置VT1,VT4脉冲参数,振幅3V,周期0、02,占空比10%,时相延迟α/360*0、02,如图4图4、单相桥式全控整流电路脉冲参数设置VT2,VT3脉冲参数,振幅3V,周期0、02,占空比10%,时相延迟(α+180)/360*0、02,如图5图5、单相桥式全控整流电路脉冲参数设置1、4单相桥式全控整流电路仿真参数设置(阻-感性负载)设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°。

单相桥式全控整流电路实验报告

单相桥式全控整流电路实验报告

一、实验目的1. 理解单相桥式全控整流电路的工作原理。

2. 掌握单相桥式全控整流电路的搭建方法。

3. 分析单相桥式全控整流电路在不同负载条件下的性能。

4. 学习使用示波器等实验仪器进行电路测试。

二、实验原理单相桥式全控整流电路由四个晶闸管(VT1、VT2、VT3、VT4)和负载组成。

当交流电源电压为正半周时,晶闸管VT1和VT4导通,电流从电源正极流向负载;当交流电源电压为负半周时,晶闸管VT2和VT3导通,电流从电源负极流向负载。

通过调节晶闸管的触发角,可以控制输出电压的大小。

三、实验器材1. 单相桥式全控整流电路实验装置2. 晶闸管模块3. 负载电阻4. 负载电感5. 电源6. 示波器7. 万用表8. 交流电源9. 接线板四、实验步骤1. 搭建单相桥式全控整流电路,确保电路连接正确。

2. 使用示波器观察交流电源电压波形。

3. 调节晶闸管的触发角,观察输出电压波形。

4. 测试不同负载条件下的输出电压和电流。

5. 记录实验数据,进行分析。

五、实验结果与分析1. 观察到当晶闸管的触发角为0度时,输出电压为0;当触发角为180度时,输出电压为交流电源电压的峰值。

2. 当负载为电阻时,输出电压和电流的波形基本一致,且电压和电流的平均值随触发角的增大而减小。

3. 当负载为电感时,输出电压和电流的波形存在相位差,且电流的峰值滞后于电压的峰值。

4. 当负载为电阻-电感时,输出电压和电流的波形与电阻负载相似,但电流的峰值滞后于电压的峰值。

六、实验结论1. 单相桥式全控整流电路可以将交流电转换为直流电,且输出电压大小可调。

2. 不同负载条件下,输出电压和电流的波形存在差异。

3. 通过调节晶闸管的触发角,可以控制输出电压的大小。

七、心得体会1. 通过本次实验,加深了对单相桥式全控整流电路工作原理的理解。

2. 学会了使用示波器等实验仪器进行电路测试。

3. 了解了不同负载条件下电路性能的变化。

八、注意事项1. 在搭建电路时,注意晶闸管的正确连接。

单相桥式全控整流电路实验报告

单相桥式全控整流电路实验报告

单相桥式全控整流电路实验报告一、实验目的1、熟悉单相桥式全控整流电路的工作原理。

2、掌握单相桥式全控整流电路在不同负载情况下的输出特性。

3、学会使用示波器等仪器观测电路中的电压、电流波形。

二、实验原理单相桥式全控整流电路由四个晶闸管组成,其电路图如下图所示:插入电路图在电源电压的正半周,晶闸管 VT1 和 VT4 承受正向电压,在触发脉冲的作用下导通,电流从电源的正端经 VT1、负载、VT4 流回电源的负端,负载上得到正电压;在电源电压的负半周,晶闸管 VT2 和VT3 承受正向电压,在触发脉冲的作用下导通,电流从电源的正端经VT2、负载、VT3 流回电源的负端,负载上得到负电压。

通过控制触发角α的大小,可以改变输出直流电压的平均值。

三、实验设备1、电力电子实验台2、示波器3、万用表4、电阻负载、电感负载四、实验内容及步骤(一)电阻负载实验1、按电路图连接好实验线路,将触发角α调至 0°。

2、合上电源,用示波器观测负载两端的电压波形和晶闸管两端的电压波形,记录输出直流电压 Ud 和交流输入电压 U2 的数值。

3、逐渐增大触发角α,分别测量α=30°、60°、90°、120°、150°时的 Ud 和 U2,并记录相应的电压波形。

(二)电感负载实验1、按电路图连接好实验线路,将触发角α调至 0°。

2、合上电源,用示波器观测负载两端的电压波形和晶闸管两端的电压波形,记录输出直流电压 Ud 和交流输入电压 U2 的数值。

3、逐渐增大触发角α,分别测量α=30°、60°、90°、120°、150°时的 Ud 和 U2,并记录相应的电压波形。

(三)反电动势负载实验1、按电路图连接好实验线路,将触发角α调至 0°。

2、合上电源,用示波器观测负载两端的电压波形和晶闸管两端的电压波形,记录输出直流电压 Ud 和交流输入电压 U2 的数值。

单相桥式全控整流电路设计

单相桥式全控整流电路设计

单相桥式全控整流电路设计首先,我们需要明确单相桥式全控整流电路的基本原理。

单相桥式全控整流电路主要由四个可控硅和一个储能电感组成。

可控硅是一种半导体器件,可以控制导通角度,从而实现对输出电流的调节。

储能电感则可以平滑输出电流,减小谐波噪声。

接下来,我们将介绍单相桥式全控整流电路的设计步骤:1.确定输出电压和电流要求:首先,需要确定所需的输出电压和电流。

这取决于具体的应用场景和负载要求。

2.计算储能电感参数:根据所需的输出电流和电压,可以计算出储能电感的参数。

储能电感需要能够平滑输出电流,并具有足够的电感值来减小谐波噪声。

3.选择可控硅参数:根据所需的输出电流和电压,选择合适的可控硅参数。

可控硅的主要参数包括最大耐压、最大电流和导通角度等。

4.设计触发电路:触发电路可以根据输入信号来控制可控硅的导通角度。

常见的触发电路有正弦升波触发电路和微处理器触发电路等。

在选择触发电路时,需要考虑其适用于具体的应用场景和控制要求。

5.选择滤波电路:为了进一步减小谐波噪声和提高输出电压质量,可以选择合适的滤波电路。

滤波电路可以根据具体需求,选择低通滤波器、电解电容器等。

6.完成电路连接:根据设计要求,将可控硅、储能电感、触发电路和滤波电路连接在一起。

确保连接正确、稳定可靠。

7.进行测试和调试:根据设计要求,对整个电路进行测试和调试。

通过实际测量,调整触发角度和控制信号,以实现所需的输出电流和电压。

最后,值得注意的是,在进行单相桥式全控整流电路设计时,需要遵循安全操作规范,并严格遵守相关的电气安全要求。

单相桥式全控整流电路原理

单相桥式全控整流电路原理

单相桥式全控整流电路原理一、概述单相桥式全控整流电路是一种广泛应用于电力电子领域的电路形式,它具有输入电流为正弦波、输出电压为全波整流电压、功率因数为接近1等优点,因此在各种电力电子应用场景中得到了广泛应用。

本篇文章将详细介绍单相桥式全控整流电路的工作原理、电压和电流波形以及控制方式。

二、工作原理单相桥式全控整流电路主要由四个晶闸管组成,其中两个为反向并联晶闸管,它们串联在交流电源和直流负载之间。

工作原理如下:1.电源电压经变压器降压后,再经二极管D1、D2对电容C1进行半波整流,得到一个按正弦规律变化的半波脉冲。

2.当输入电压的正半周来临时,触发A晶闸管,通过电感使B晶闸管导通,C晶闸管处于阻断状态,电源电压经B晶闸管和负载构成回路,将电容C1上的直流电压经负载送出。

3.当输入电压的负半周来临时,触发B晶闸管,通过电感使A晶闸管导通,C晶闸管仍处于阻断状态,由于电感电流不能突减,晶闸管C截止。

此时电源通过触发A和二极管D2向电容C充电。

由于电容电压不能突变,输出电压波形为一个正弦波。

三、电压和电流波形在单相桥式全控整流电路中,输入电流和输出电压的波形均为正弦波。

输入电流的大小和相位与输入电压同步,电流的波形受触发脉冲的控制。

输出电压的幅值取决于交流电源的电压和负载的大小。

当负载变化时,输出电流的波形也会随之变化。

在整流电路中,通常使用电容滤波来提高输出电压的稳定性。

四、控制方式单相桥式全控整流电路的控制方式主要包括电压控制、电流控制和复合控制三种。

电压控制通过调节触发脉冲的相位来实现输出电压的调节;电流控制通过调节触发脉冲的宽度来实现输出电流的调节;复合控制则同时考虑输出电压和电流的调节。

在实际应用中,需要根据具体需求选择合适的控制方式。

五、结论单相桥式全控整流电路是一种具有广泛应用价值的电力电子电路形式,具有输入电流为正弦波、输出电压为全波整流电压、功率因数为接近1等优点。

本篇文章详细介绍了单相桥式全控整流电路的工作原理、电压和电流波形以及控制方式,希望能为相关人员提供有益的参考。

单相桥式全控整流电路

单相桥式全控整流电路

1. 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)1.1单相桥式全控整流电路电路结构(阻-感性负载)单相桥式全控整流电路用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。

单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)电路图如图1所示图1. 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)1.2单相桥式全控整流电路工作原理(阻-感性负载)1)在u2正半波的(0~α)区间:晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲,处于关断状态。

假设电路已工作在稳定状态,则在0~α区间由于电感释放能量,晶闸管VT2、VT3维持导通。

2)在u2正半波的ωt=α时刻及以后:在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通,电流沿a→VT1→L→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,此时负载上有输出电压(ud=u2)和电流。

电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态。

3)在u2负半波的(π~π+α)区间:当ωt=π时,电源电压自然过零,感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通。

在电压负半波,晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。

4)在u2负半波的ωt=π+α时刻及以后:在ωt=π+α处触发晶闸管VT2、VT3使其导通,电流沿b→VT3→L→R→VT2→a→Tr的二次绕组→b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载上,负载上有输出电压(ud=-u2)和电流。

此时电源电压反向加到VT1、VT4上,使其承受反压而变为关断状态。

晶闸管VT2、VT3一直要导通到下一周期ωt=2π+α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。

1.3单相桥式全控整流电路仿真模型(阻-感性负载)单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)仿真电路图如图2所示:图2 单相双半波可控整流电路仿真模型(阻-感性负载)电源参数,频率50hz,电压100v,如图3图3.单相桥式全控整流电路电源参数设置VT1,VT4脉冲参数,振幅3V,周期0.02,占空比10%,时相延迟α/360*0.02,如图4图4. 单相桥式全控整流电路脉冲参数设置VT2,VT3脉冲参数,振幅3V,周期0.02,占空比10%,时相延迟(α+180)/360*0.02,如图5图5. 单相桥式全控整流电路脉冲参数设置1.4单相桥式全控整流电路仿真参数设置(阻-感性负载)设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°。

单相桥式全控整流电路电阻负载

单相桥式全控整流电路电阻负载

单相桥式全控整流电路电阻负载1. 简介单相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子器件,用于将交流电转换为直流电。

它由四个可控硅元件组成,通过适当的触发脉冲控制,实现对交流电的整流和调节。

本文将详细介绍单相桥式全控整流电路在电阻负载下的工作原理、特点和应用。

2. 工作原理单相桥式全控整流电路由四个可控硅元件组成,分别为两个正向可控硅(SCR)和两个反向可控硅。

其拓扑结构如下图所示:+---->----+| |+------+ +------+| | | || SCR1 +---+---+---+ SCR2 || | | | | |+------+---+---+---+------+D1 D2 D3 D4当输入交流电源施加到该电路时,通过适当的触发脉冲,可以实现对正向可控硅和反向可控硅的导通和关断。

在正半周周期内,当SCR1导通时,D1反向偏置,SCR2关断,电流从SCR1、负载和D2依次流过。

在负半周周期内,当SCR2导通时,D4反向偏置,SCR1关断,电流从SCR2、负载和D3依次流过。

通过适当的触发角控制SCR1和SCR2的导通时间,可以实现对输出直流电压的调节。

3. 特点3.1 全控整流单相桥式全控整流电路能够实现对输入交流电的全波整流,并且可以通过调节触发角来控制输出直流电压的大小。

这种全控整流方式使得输出具有较好的稳定性和可调性。

3.2 高效率由于可控硅元件具有较低的导通压降和较高的导通效率,在单相桥式全控整流电路中使用可控硅元件进行整流可以提高系统的能量转换效率。

3.3 适应性强单相桥式全控整流电路适用于各种负载类型,包括阻性负载、感性负载和容性负载等。

无论是纯阻性负载还是复杂的非线性负载,该电路都能够正常工作并提供稳定的输出。

3.4 可靠性高可控硅元件具有较高的耐压能力和较低的温升,因此单相桥式全控整流电路具有较好的可靠性和稳定性。

同时,可控硅元件寿命长,能够满足长时间工作的要求。

单相桥式全控整流电路基本工作原理

单相桥式全控整流电路基本工作原理

单相桥式全控整流电路基本工作原理
单相桥式全控整流电路电路主电路结构如下图1所示,其基本工作原理分析如下:
单相桥式全控整流电路用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。

单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)电路图如图1所示
1)在u2正半波的(0~α)区间:
晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲,处于关断状态。

假设电路已工作在稳定状态,则在0~α区间由于电感释放能量,晶闸管VT2、VT3维持导通。

2)在u2正半波的ωt=α时刻及以后:
在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通,电流沿a→VT1→L→R→VT4→b →Tr的二次绕组→a流通,此时负载上有输出电压(ud=u2)和电流。

电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态。

3)在u2负半波的(π~π+α)区间:
当ωt=π时,电源电压自然过零,感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通。

在电压负半波,晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。

4)在u2负半波的ωt=π+α时刻及以后:
在ωt=π+α处触发晶闸管VT2、VT3使其导通,电流沿b→VT3→L→R→VT2→a→Tr的二次绕组→b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载上,负载上有输出电压(ud=-u2)和电流。

此时电源电压反向加到VT1、VT4上,使其承受反压而变为关断状态。

晶闸管VT2、VT3一直要导通到下一周期ωt=2π+α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。

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单相桥式全控整流电路基本工作原理
单相桥式全控整流电路电路主电路结构如下图1所示,其基本工作原理分析如下:
单相桥式全控整流电路用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。

单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)电路图如图1所示
1)在u2正半波的(0~α)区间:
晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲,处于关断状态。

假设电路已工作在稳定状态,则在0~α区间由于电感释放能量,晶闸管VT2、VT3维持导通。

2)在u2正半波的ωt=α时刻及以后:
在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通,电流沿a→VT1→L→R→VT4→b →Tr的二次绕组→a流通,此时负载上有输出电压(ud=u2)和电流。

电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态。

3)在u2负半波的(π~π+α)区间:
当ωt=π时,电源电压自然过零,感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通。

在电压负半波,晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。

4)在u2负半波的ωt=π+α时刻及以后:
在ωt=π+α处触发晶闸管VT2、VT3使其导通,电流沿b→VT3→L→R→VT2→a→Tr的二次绕组→b流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载上,负载上有输出电压(ud=-u2)和电流。

此时电源电压反向加到VT1、VT4上,使其承受反压而变为关断状态。

晶闸管VT2、VT3一直要导通到下一周期ωt=2π+α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。

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