可控硅整流电路计算题
可控整流电路
第6章可控整流电路6.1 学习要求（1）了解晶闸管的基本结构、工作原理、特性曲线和主要参数。
（2）了解单相可控整流电路的可控原理和整流电压与电流的波形。
（3）了解单结晶体管及触发电路的工作原理。
6.2 学习指导本章重点：（1）晶闸管的基本结构、工作原理、特性曲线和主要参数。
（2）单相可控整流电路的可控原理和整流电压与电流的波形。
（3）单结晶体管及触发电路的工作原理。
本章难点：（1）单相半控桥式整流电路中晶闸管的选取。
（2）单相可控整流电路接电感性负载输出电压与电流的分析。
（3）单结晶体管触发电路的工作原理。
本章考点：（1）单相可控整流电路输出直流电压的计算。
（2）单相可控整流电路接电阻性负载输出电压的分析。
（3）单相半控桥式整流电路中晶闸管的选取。
6.2.1 晶闸管晶闸管又称可控硅，是一种可控的单向导通元件，有阳极A、阴极K和控制极G三个电极。
晶闸管的导通条件为：（1）在阳极和阴极之间加适当的正向电压U A K。
（2）在控制极和阴极之间加适当的正向触发电压U G K。
晶闸管一旦导通后，控制极就失去控制作用而维持阳极与阴极之间的导通，管压降约为1V左右。
晶闸管由导通变截止称为关断，关断条件为：（1）晶闸管阳极电流小于维持电流I H。
电子技术学习指导与习题解答120 （2）或将阳极与电源断开或给阳极与阴极之间加反向电压。
晶闸管的主要参数有：额定正向平均电流I F ，维持电流I H ，正向重复峰值电压U FR M ，反向重复峰值电压U R R M 。
若晶闸管工作时通过的电流为I V S O ，承受的最高正向电压为U F M ，最高反向电压为U R M ，则应按照下列各式选取晶闸管：I F ≥I V S OU FR M ≥FM )3~2(UU R R M ≥RM )3~2(U6.2.2 单相可控整流电路 1．单相可控半波整流电路（1）电阻性负载：电路及其电压与电流波形如图 6.1所示，导通角αθ-=180，控制角α的调整范围为0~180°。
2021年职业资格——中级电工(深圳)模拟考试题库试卷三
2021年职业资格——中级电工（深圳）模拟考试题库试卷三1、(判断题)选用自动空气开关时，开关的额定电流应等于线路计算负载电流。
参考答案：错误2、(判断题)正弦交流电的相们和时间无关。
参考答案：错误3、(判断题)常用的接地摇表有国产ZC-8型、ZC-29型、ZC-34A 型，它们的基本原则是一样的。
参考答案：正确4、(判断题)高压架空线路，面向电源侧，从右起的排列顺序是L1L2L3。
参考答案：错误5、(判断题)额定电压10KV的高压油断路器，用在6KV系统时，其开断容量不变。
参考答案：错误6、(判断题)测量晶闸管输出电压时，电动系仪表比整流系仪表的示值更接近实际值。
参考答案：正确7、(判断题)阀型避雷器的接地引下线，应采用铜线或钢线，但不能用铝线参考答案：正确8、(判断题)35?kv架空线路弧垂误差不应超过，设计弧垂的+5%~2.5%且正误差最大应超过1000mm参考答案：正确9、(判断题)RL串联电路接在电压为U的电源上，当电压频率f=0时，电路中的电流为U/R。
参考答案：正确10、(判断题)送电时，应先合母线侧隔离开关，再合线路侧隔离开关，最后合高压断路器。
参考答案：正确11、(判断题)直流电机，如果将励磁绕组与电枢绕组任意反接一个就能改变转向。
参考答案：正确12、(判断题)接触器分电压接触器和电流接触器。
参考答案：错误13、(判断题)单结晶体管的发射极电压高于峰点电压时，晶体管导通。
参考答案：正确14、(判断题)相同电压情况下，半波整流平均电压是桥式整流平均电压的一半，但输出电压的最大值都是相同的。
参考答案：正确15、(判断题)用隔离开关可以拉、合无故障的电压互感器和避雷器。
参考答案：正确16、(判断题)在同一供电系统中，保护接地与保护接零可以共存。
参考答案：错误17、(判断题)在桥式起重机中、电动机过载保护元件应采用过流保护而不采用短路保护。
参考答案：正确18、(判断题)使用兆欧表可以测量电容内部的绝缘电阻。
可控硅控制电路图解及制作13例
可控硅控制电路图解及制作13例可控硅是可控硅整流器的简称。
可控硅有单向、双向、可关断和光控几种类型。
它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点，被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。
单向可控硅是一种可控整流电子元件，能在外部控制信号作用下由关断变为导通，但一旦导通，外部信号就无法使其关断，只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。
单向可控硅是由三个PN结PNPN 组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比，单向可控硅正向导通受控制极电流控制;与具有两个PN结的三极管相比，差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。
可控硅导通条件：一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压，二是控制极也要加正向电压。
以上两个条件必须同时具备，可控硅才会处于导通状态。
另外，可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，可控硅仍然导通。
可控硅关断条件：降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压，使阳极电流小于最小维持电流以下。
简易单向可控硅12V触摸开关电路触摸一下金属片开，SCR1导通，负载得电工作。
触摸一下金属片关，SCR2导通，继电器J得电工作，K断开，负载失电，SCR2关断后，电容对继电器J放电，维持继电器吸合约4秒钟，故电路动作较为准确。
如果将负载换为继电器，即可控制大电流工作的负载。
可控硅是一种新型的半导体器件，它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、动作快以及使用方便等优点，活动导入以可控硅实际应用案例的展示，以激发学生的活动兴趣。
可控硅控制电路的制作13例1：可调电压插座电路如图，可用于调温(电烙铁)、调光(灯)、调速(电机)，使用时只要把用电器的插头插入插座即可，十分方便。
V1为双向二极管2CTS，V2为3CTSI双向可控硅，调节RP可使插座上的电压发生变化。
2：简易混合调光器根据电学原理可知，电容器接入正弦交流电路中，电压与电流的最大值在相位上相差90°。
电工试题,附答案
电工(中级)理论试题姓名：考号：得分：（一）判断题（每题2分共40分）1.功率因数无是负载电路中电压U与电流I的相位之差，它越大，功率因数越小( )2.TTL集成电路的全称是晶体管—晶体管逻辑集成电路。
( )3.当三极管的发射结和集电结都处于正偏状态时，三极管一定工作在饱和区( )4. 晶体三极管放大器，为了消除湿度变化的影响，一般采用固定偏置电路。
( )5.可控硅整流电路中，对触发脉冲有一定的能量要求，如果脉搏冲电流太小，可控硅也无法导通。
( )6.两个不同频率的正弦量在相位上的差叫相位差（）7.并联电容器可以提高感性负载本身的功率因数。
（）8.叠加原理只能用严寒计算电压电流，不能用来计算电路的功率（）9.晶闸管控制角越大电压则越高。
（）10.某电气元件两端交流电压的相位超前于流过它上面的电流，则该元件为容性负载（）11.晶闸管的导通条件是晶闸管加正向电压门极加反向电压。
（）12.晶闸管具有正反向阻断能力。
（）13.电感元件在电路中不消耗能量，它是无功负荷。
（）14.所谓部分电路欧姆定律，其部分电路是指不含电源的电路（）15.线圈中磁通产生的感应电势与磁通成正比。
（）16.射极输出器不仅能作电压放大器，主要是为了增加输入阻抗，减低输出阻抗。
（）17.晶闸管触发电路的脉冲前沿要陡，前沿上升时间不超过100μs。
（）18.单结晶体管具有一个发射极、一个基极、一个集电极。
（）19.单结晶体管的发射极电压高于谷点电压时，晶体管就导通。
（）20.纯电感负载功率因数为零，纯电容负载功率因数为1。
（）（二）选择题（每题2分共60分）1.金属导体的电阻值随着温度的升高而( )。
A：增大B：减少C：恒定D：变弱2.纯电感电路的感抗为( )。
A：L B：ωL C：1/ωL D：1/2πfL3.在正弦交流电阻电路中，正确反映电流电压的关系式为( )。
A：i=U/R B：i=Um/R C：I=U/R D：I=Um/R4.在有些情况下为了缩短晶闸管的导通时间，加大触发电流(两倍以上)这个电流称为( )。
高级电工知识试卷3及答案
高级电工学问试卷（H—03）一、选择题1.在线性电路中，叠加原理不适用于（D ）的计算。
（A）电压（B）电流（C）电动势（D）功率2.在NPN型晶体三极管放大器中，若基极与放射极短路，则晶体三极管（ B ）。
（A）将深度饱和（B）将截止（C）集电结将正偏（D）放射结将反偏3.已知某三极管的集电极电阻R C=1KΩ，电源电压UGB=6V，三极管的放射极直线接地，则三极管截止时的集电极电流I C为（ B ）。
（A）6mA （B）0 （C）∞（D）5.3Ma4.条形磁体中磁性最强的部位是（ B ）。
（A）中间（B）两极（C）两侧面（D）内部5.通电线圈插入铁芯后，线圈内的磁通会（ A ）。
（A）增大（B）减小（C）不变（D）可能减小6.磁场强度的单位是（ C ）。
（A）韦伯（B）特斯拉（C）安/米（D）高斯7.磁路（ A ）状态（A）没有开路（B）有开路（C）有短路（D）有，与电路完全一样8.磁路欧姆定律的正确表达式（D ）。
（A）Φ=BS （B）Φ=B/S （C）Φ=NT/μs（D）Φ=NiμS/L9.对任一闭合磁路而言，磁路磁压降的代数和等于（ D ）。
（A）电压降低代数和（B）电流乘磁阻（C）零（D）磁动势的代数和10.互感系数的符号是（ A ）。
（A）M （B）L （C）S （D）H11.自感电动势的大小，可由（ C ）来确定。
（A）欧姆定律（B）楞次定律（C）法拉第定律（D）焦耳定律12.互感电动势的大小确定与（ D ）（A）线圈本身电流大小（B）线圈的匝数（C）线圈四周介质（D）另一线圈电流的变更率13.涡流的产生可使（ A ）。
（A）铁芯发热（B）电流增大（C）电流减小（D）线圈电阻减小14.楞次定律可确定感生电动势的（ C ）。
（A）大小（B）产生（C）方向（D）大小和方向15.直流电机中，换向极绕组与电枢绕组相应（ A ）。
（A）串联（B）并联（C）复联（D）不连接16.直流电动机的工作原理是（ B ）。
电工与电子技术习题(下)
电工与电子技术习题（下）1-1 电路如图1-1所示，已知输入电压t u i ωsin 10=V ，电动势5=S U V ，二极管正向压降忽略不计，试画出输出电压o u 的波形。
1-2 电路如图1-2所示，已知输入电压t u i ωsin 10=V ，电动势5=S U V ，二极管正向压降忽略不计。
试画出输出电压o u 的波形。
图1-1 题1-1 图1-2 题1-21-3 试判别图1-3电路中的二极管是导通还是截止？并计算输出电压0U 。
1-4 在图1-4电路中，已知输入电压t u i ωsin 10=V ，稳压管U Z =5V ，二极管正向压降忽略不计，且R L >>R ，试画出输出电压o u 的波形。
图1-3 题1-3 图1-4 题1-41-5 写出三极管的三种工作状态，并说明在三种状态下发射结、集电结的偏置状况。
1-6 今测得放大电路中一三极管的各极对地电位分别为-1V ，-1.3V ，-6V ，试判别三极管的三个电极，并说明是硅管还是锗管，是NPN 型还是PNP 型。
1-1 已知放大电路中一三极管各极对地电位分别为4.2V ，3.5V ，9.6V ，试判别管子的类型、管子的三个电极，并说明是硅管还是锗管。
1-8 在电路中测得各三极管的三个电极对地电位如图1-5所示，其中NPN 型为硅管，PNP 型为锗管，判断各三极管的工作状态。
图1-5 题1-82-1 已知放大器如图1-1所示，E C =12 V , R B1=30K, R B2=10K, R C =3K, R F =390Ω, R E =3K, R L =3K,β=50求：(1).静态工作点；(2).画出微变等效电路；(3).电压放大倍数；(4).放大器的输入电阻；(5).放大器的输出电阻。
2-2 在图2-2的放大电路中,已知E C =15 V , R C =5K, R L =5K, R B =500K, β=50求(1).估算静态工作点；(2).晶体管的输入电阻; (3). 画出微变等效电路； (4). 总的放大倍数2-3 放大电路如图2-3所示,晶体管的β=50, E C =12 V , R C =2.5K, R E =1.5K,R B1=36K, R B2=12K, 求(1).估算放大电路的静态工作点；(2). 画出微变等效电路； (3).输出端未接负载电阻时的电压放大倍数；(4). 输出端接负载电阻R L =2.5K 时的电压放大倍数。
电子专业第二学期期末考试题目
电子技术第二学期期末考试试题教材：高教《电子技术基础》一、填空题30分（30空）二、选择题20分（10题）三、判断题20分（10题）四、作图、简答题18分（3题）五、作图计算分析题12分（1题）一、填空题：4-1、自激振荡器必须满足一定条件，分别是条件和条件，才能维持等幅振荡。
4-2、LC振荡器常用的有、和电容反馈式三种。
4-3、LC并联回路具有能力，当信号频率回路谐振频率时，电路发生并联谐振。
4-4、调谐放大器有放大器和放大器两种。
4-5、所谓振荡器的振幅平衡条件，指的是输出端反馈到输入端的电压幅值，必须或输入电压的幅值。
4-6、正弦波振荡电器无需外加信号，就能自动地直流电转换成具有一定、一定和一定幅度的交流电。
4-7、LC电感三点式正弦波振荡器振荡频率可达赫兹；RC 正弦波振荡器一般用来产生振荡频率为的振荡信号。
4-8、三极管正弦波振荡器电路应有放大电路、、三部分组成。
（以上4-1至4-8为第四章填空题）5-1、用于放大或的放大器，称为直流放大器。
5-2、差动放大器的两种输入方式为和。
5-3、OTL电路采用供电，OCL电路采用供电。
5-4、OTL电路中点电压为，OCL电路中点电压为。
5-5、在多级放大电路中，产生的零漂最严重；越多，输出电压的零漂越严重。
5-6、通常把、的输入信号叫做共模信号。
5-7、通常把、的输入信号叫做差模信号。
5-8、集成运放电路主要有、中间级、和偏置电路组成。
5-9、集成运放用两个输入端分别是和。
5-10、集成运放的中间级由组成，偏置电路为各级放大电路提供合适而稳定的。
5-11、未引入反馈的集成运放的放大倍数，称，记作。
5-12、在电路开环状态下，与之比，称为共摸抑制比。
5-13、理想集成运放应具备AVO=∞、、ro=0和四个条件。
5-14、理想集成运放的两输入端电位差趋于，输入电流趋于。
5-15、比例运算放大器分为比例运算放大器和比例运算放大器。
5-16、在反相比例运算放大器中P点与地等电位，N点与P点电位相同，N端称为，意即并非真正。
实验二单相全波可控整流电路
实验二 单相全波可控整流电路一．实验目的1．了解可控硅整流电路的组成、特性和计算方法。
2．了解不同负载类型的特性。
二．实验原理1．可控硅（又名晶闸管）不同于整流二极管，可控硅的导通是可控的。
可控整流电路的 作用是把交流电变换为电压值可以调节的直流电。
图2-1所示为单相半波可控整流实验电路。
可控硅的特点是以弱控强，它只需功率很小的信号（几十到几百mA 的电流，2~3V 的电压）就可控制大电流、大电压的通断。
因而它是一个电力半导体器件，被应用于强电系统。
（a ）主回路（b ）控制回路图2-1 单相全波可控整流电路2． 如图2-1，设变压器次级电压为U=Usin ωt 则负载电压与电流的平均值以及有效值：在 控制角为α时，负载上直流电压的平均值U dA V =⎰παωωπ)(sin 1t td U =)cos 1.(απ+U直流电流平均值I dA V =d d R U =dR Uπ )cos 1(α+ 直流电压有效值：U dRMS =⎪⎭⎫ ⎝⎛+-22sin 22ααππU 直流电流有效值：I dRMS =⎪⎭⎫ ⎝⎛+-22sin 22ααππdR U三．实验器材名称 数量 型号 1．变压器45V/90V 3N 1 MC0101 2．保险丝 1 MC0401 3．可控硅 1 MC0309D 4．负载板 各1 MC0603 MC0604 5．2脉冲控制单元 1 MC0501 6．稳压电源（±15V ） 1 MC0201 7．电压/电流表 2 MC0701 8．输入单元 1 MC0202 10．隔离器 1 11．示波器 1 12．导线和短接桥 若干四．带电阻性负载的可控整流实验步骤1． 根据图2-1连接线路，注意：主回路和控制回路交流供电电源必须同步。
将各实验模块连接好，采用电阻负载，取U 1=U 2=45V 档的交流电为输入电压，负载R=50Ω（采用2只100Ω电阻并联）。
2． 用电压电流表实测输入电压U 2有效值= ______________V 。
可控硅并联阻容吸收电路的选型与计算（修正）
可控硅并联阻容吸收电路的选型与计算为什么要在晶闸管两端并联阻容网络一、在实际晶闸管电路中，常在其两端并联RC串联网络，该网络常称为RC阻容吸收电路。
我们知道，晶闸管有一个重要特性参数－断态电压临界上升率dl v/dlt。
它表明晶闸管在额定结温和门极断路条件下，使晶闸管从断态转入通态的最低电压上升率。
若电压上升率过大，超过了晶闸管的电压上升率的值，则会在无门极信号的情况下开通。
即使此时加于晶闸管的正向电压低于其阳极峰值电压，也可能发生这种情况。
因为晶闸管可以看作是由三个PN结组成。
在晶闸管处于阻断状态下，因各层相距很近，其J2结结面相当于一个电容C0。
当晶闸管阳极电压变化时，便会有充电电流流过电容C0，并通过J3结，这个电流起了门极触发电流作用。
如果晶闸管在关断时，阳极电压上升速度太快，则C0的充电电流越大，就有可能造成门极在没有触发信号的情况下，晶闸管误导通现象，即常说的硬开通，这是不允许的。
因此，对加到晶闸管上的阳极电压上升率应有一定的限制。
为了限制电路电压上升率过大，确保晶闸管安全运行，常在晶闸管两端并联RC阻容吸收网络，利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压上升率。
因为电路总是存在电感的(变压器漏感或负载电感)，所以与电容C串联电阻R可起阻尼作用，它可以防止R、L、C电路在过渡过程中，因振荡在电容器两端出现的过电压损坏晶闸管。
同时，避免电容器通过晶闸管放电电流过大，造成过电流而损坏晶闸管。
由于晶闸管过流过压能力很差，如果不采取可靠的保护措施是不能正常工作的。
RC阻容吸收网络就是常用的保护方法之一。
二、整流晶闸管(可控硅)阻容吸收元件的选择电容的选择C=(2.5-5)×10的负8次方×IfIf=0.367IdId-直流电流值如果整流侧采用500A的晶闸管(可控硅)可以计算C=(2.5-5)×10的负8次方×500=1.25-2.5mF选用2.5mF，1kv 的电容器电阻的选择：R=((2-4) ×535)/If=2.14-8.56选择10欧PR=(1.5×(pfv×2πfc)的平方×10的负12次方×R)2Pfv=2u(1.5-2.0)u=三相电压的有效值阻容吸收回路在实际应用中，RC的时间常数一般情况下取1~10毫秒。
2024年电工(高级)考试1000题及答案
2024年电工(高级)考试1000题及答案1、【单选题】17化成二进制数为()。
(A)A、10001B、10101C、10111D、100102、【单选题】IkV及以上移相电容器两极对地绝缘电阻，在室温下通常大于多少()。
(C)A、1000MQB、3000MQC、5000MQD、10000MQ3、【单选题】35KV隔离开关大修后，交流耐压试验电压标准为()KVo(D)A、24B、32C、55D、954、【单选题】《全国供用电规则》规定供电部门供到用户受电端电压偏差，35KV及以上允许值为多少()。
(D)A、+5%B、-10%C、+7%D、±5%5、【单选题】一台变压器的变压比为1：10,当它的原边接到220伏的交流电源上时，副边输出的电压是（）伏。
（C）A、220B、22C、2200D、220006、【单选题】一般接地导体相互采用焊接连接。
扁钢与角钢的搭接长度不应小于宽度的（）倍。
（B）A、一B、二C、三D、四7、【单选题】一般接地导体相互采用焊接连接，扁铁与角钢的搭接长度应（）宽度的两倍。
（A）A、不小于B、小于C、不大于D、接近8、【单选题】三相桥式半控整流电路中，每只晶闸管通态平均电流为负载平均电流的（）o（C）A、1B、1/2C、1/3D、1/69、【单选题】三相桥式半控整流电路的最大导通角是（）。
（B）A、90°B、120°C、150°D、180°10、【单选题】三相隔离开关触头接触的先后偏差不应超过（）。
（A）A、3mmB、5mmC、10mmD、20mm11、【单选题】下列不属于TTL与非门电路特点的是（）。
（A）A、开关速度较低B、抗干扰能力较强C、输出幅度大D、带负载能力较强12、【单选题】下列可控硅整流电路调试方法哪个是错误的（）。
(B)A、先调控制回路，后调主回路B、先调主回路，后调控制回路C、先检查交流，后检查直流D、线路送电要分块13、【单选题】下列材料中（）的ur<lo（C）A、铁B、空气C、铜D、镣14、【单选题】下述在考虑电动机安装地点的因素中（）是不对的。
电工试题库
A. +X B. +y C. +Z D. +Z与+y
33. 带平衡电抗器的双反星形可控硅整流电路适用于 ( C )
A. 高电压大电流 B. 低电压小电流 C. 低电压大电流 D. 高电压小电流
12. 某调速系统的最高理想空载转速为1600转/分, 最低理想空载转速为400转/分, 额定负载的转速降为100转/分, 该系统的调速范围是 ( B )
A. 4 B. 5 C. 3 D. 5.3
A. 可以大于 B. 只能小于 C. 只能等于 D. 既可以大于也可以小于
36. 可编程串联电路块的并联程指令是 ( A )
A. ORB B. ANB C. ANI D. ORI
37. ANB是可编程的指令其功能是 ( A )
A.并联电路块之间的串联连接 B.串联电路的并联连接 C.动合点并联连接 D.动断点并联连接
38. V V V F型变频器具有 ( D )功能
A. 调频 B. 调压 C. 调频调相 D. 调频调压
A.存在高次谐波 B.不存在高次谐波 C.存在少量的高次谐 D.有时存在高次谐波有时不存在高次谐波
21. 晶闸管调速系统中, PI调节器中的电容元件发生短路就会出现 ( A )
A. 调速性能下降 B. 超速运行 C. 无法调速 D. 低速运行
A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 不定
6. 在可控硅整流电路中, 当晶闸管的移相控制角增大时, 整流器输出直流电压平均值Ud ( B )
Ａ．增加 B. 减小 C. 不变 D. 不定
A. 比例 B. 积分 C. 比例积分 D. 比例微分
3. 双闭环调速系统中, 无论起动. 堵转或稳定运行时, 电流调节器始终处于( B ) 状态
三相可控整流电路
α ≤60时（α =0 如图12所示；α =30 如图13所示）
• ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相似。
主要 • 区别在于： 包括 id的波形可近似为一条水平线。
α >60时（ α =90如图14所示）
• 阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。
电阻负载时，ud波形不会出现负面积
ud1
= 90°
ub
uc
ua
O ud2 ud
wt1
uab Ⅰ uac Ⅱ ubc Ⅲ uba Ⅳ uca Ⅴ ucb Ⅵ uab
wt
uac
O
wt
uVT
1
uac
uac
O uab
wt
图14 三相桥式整流电路 带阻感负载，α =90时的 波形
二、三相桥式全控整流电路3定量分析 当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载α ≤60时）的平均值为：
1 IT Id 3
I dT
1 Id 3
U TM 6U 2
一、三相半波可控整流电路
3. 大电感负载接续流二极管
为了扩大移相范围并使负载电流 id 平稳，可在电感负载两端并接续流 二极管，由于续流管的作用， ud 波 形已不出现负值，与电阻性负载 ud 波形相同。
接入VD
图7 三相半波可控整流电路，阻感负载(接 续流管)时的波形
- 可采用两种方法：单宽脉冲触发、双窄脉冲触发
（5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同， 晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。
三、数字式脉冲移相触发器
1 数字式移相触发电路的工作原理框图
2 触发脉冲与主电路电压的同步
利用专用芯片进行直接数字控制已较普遍采用， 其控制灵活便于实现生产过程的自动化。
可控硅整流电路
可控硅整流电路一、单相半波可控整流电路1、工作原理电路和波形如图1所示，设u2=U2sinω。
正半周：0＜t＜t1,ug=0,T正向阻断，id=0,uT=u2,ud=0t=t时,加入ug脉冲，T导通，忽略其正向压降，uT=0,ud=u2,id=ud/Rd。
负半周：π≤t＜2π当u2自然过零时，T自行关断而处于反向阻断状态，ut=0,ud=0,id=0。
从0到t1的电度角为α，叫控制角。
从t1到π的电度角为θ，叫导通角，显然α+θ=π。
当α=0，θ=180度时，可控硅全导通，与不控整流一样，当α=180度，θ=0度时，可控硅全关断，输出电压为零。
图1、单相半波可控整流2、各电量关系ud波形为非正弦波，其平均值（直流电压）：ud=(1/2π)u2sinωtd(ωt)=(0.45u2)[1+cosα)/2]式1由上式可见，负载电阻Rd上的直流电压是控制角α的函数，所以改变α的大小就可以控制直流电压Ud 的数值，这就是可控整流意义之所在。
流过Rd的直流电流Id：Id=(Ud/Rd)=0.45(u2/Rd)×[(1+cosα)/2]式2Ud的有效值（均方根值）：式3流过Rd的电流有效值：I=U/Rd=(U2/Rd)式4由于电源提供的有功功率P=UI，电源视在功率S=U2I（U2是电源电压有效值），所以功率因数：cosψ=P/S=式5由上式可见，功率因数cosψ也是α的函数，当α=0时，cosψ=0.707。
显然，对于电阻性负载，单相半波可控整流的功率因数也不会是1。
比值Ud/U、I/Id和cosψ随α的变化数值，见表一，它们相应的关系曲线，如图2所示表一 Ud/U、I/Id和cosψ的关系α0°30°60°90°120°150°180°Ud/U I/Id cosψ0.451.570.7070.421.660.6980.3381.880.6350.2252.220.5080.1132.870.3020.033.990.12-0图2、单相半波可控整流的电压、电流及功率因数与控制角的关系由于可控硅T与Rd 是串联的，所以，流过Rd的有效值电流I与平均值电流Id的比值，也就是流过可控硅T的有效值电流IT与平均值电流IdT的比值，即I/Id=It/IdT。
晶闸管单相桥式可控整流电路
电路简图如下：
图2.1
此电路对每个导电回路进行控制，与单相桥式半控整流电路相比，无须用续流二极管，也不会失控现象，负载形式多样，整流效果好，波形平稳，应用广泛。变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，平均值为零，即直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器的利用率也高。
在电路中,过电保护部分我们分别选择的快速熔断器做过流保护,而过压保护则采用RC电路。这部分的选择主要考虑到电路的简单性，所以才这样的保护电路部分。整流部分电路则是根据题目的要求，选择的我们学过的单相桥式整流电路。该电路的结构和工作原理是利用晶闸管的开关特性实现将交流变为直流的功能。触发电路是由设计题目而定的，题目要求了用单结晶体管直接触发电路。单结晶体管直接触发电路的移相范围变化较大，而且由于是直接触发电路它的结构比较简单。一方面是方便我们对设计电路中变压器型号的选择。
晶闸管单相桥式可控整流电路
说明书
摘要
本设计是以matlab编程软件下进行的，首先安装matlab软件，在根据设计任务说明说上要求的设计出单相桥式可控整流电路，用晶闸管的可控性能组成，设计具有高效，精度高等，而在这之前必须要学会使用MATLAB软件。电阻电感性负载单相桥式可控整流电路的各个波形要有一定的了解和熟悉.并且参考个资料进行设计。
图12触发角为60，L=0.001，R=100
图13触发角为60，L=0.01，R=10
图14触发角为60，L=0.001，R=10
5.5
图15触发角为90，L=0.01，R=100
图16触发角为90，L=0.001，R=100
图17触发角为90，L=0.01，R=10
图18触发角为90，L=0.001，R=10
1496-整流变压器的阻抗对整流电路特性影响的相关计算
=
1 2π
[
π+ π +α+γ 2m π+ π +α
2m
m
2U cos( π ) sin( ωt − π )d( ωt )
2m
m
∫+ π + 3π +α 2m π+ π +α+γ
2U sin( ωt − 2π )d( ωt )] m
2m
= 2mU sin( π )cos( γ )cos( α + γ )
I=
1 3π
(
2π
−
γ
)I
d
（10）
ia1
=
43 γπ
sin(
γ 2
)I d
sin[ωt
−(α+
γ 2
)]
（11）
比较 A 相基波电流 ia1 与相电压 ua 的表达式，可
以发现基波功率因数角为
φ=α+ γ 2
（12）
[2] 王兆安，黄俊.电力电子变流技术（第四版）.北京：
机械工业出版社，2000:59～61
ξ = I1 = 12 sin( γ )
1
I γ 2 2π( 2π − γ )
总功率因数为：
cos ϕ = ξ cos φ
（13）
= 12 sin( γ ) cos( α + γ )
γ2
2
1 2π( 2π − γ )
（14）
虽然公式（12）、（13）、（14）是从变压器副边的
电流波形推导出来的，但如果不考虑变压器的空载电
关键词 整流变压器 阻抗 换相重叠角 功率因数
1．前言 在带有整流变压器的可控硅整流电路中，整流变
可控硅整流电路分析
第2章整流电路主要容：单相可控整流电路的工作原理、波形分析及计算，续流二极管的作用及有关波形分析。
三相半波整流电路的波形分析及计算。
三相全控桥的工作原理、波形分析及计算。
整流变压器原、附边绕组电流有效值及容量计算。
带平衡电抗器的双反星性大功率整流电路工作原理及波形分析。
变压器漏抗对整流电路的影响。
电路中谐波的产生、组成及抑制方法。
整流电路的谐波和功率因数。
整流电路的有源逆变工作原理及实施逆变的条件，逆变颠覆及防止措施。
触发脉冲与主回路电压的同步，移相工作原理。
重点：单相可控整流电路的工作原理、波形分析及计算。
三相半波整流电路的波形分析及计算。
三相全控桥的工作原理、波形分析及计算。
变压器漏抗对整流电路的影响。
电路中谐波的产生、组成及抑制方法。
整流电路的谐波和功率因数。
整流电路的有源逆变工作原理及实施逆变的条件，逆变颠覆及防止措施。
触发脉冲与主回路电压的同步，移相工作原理。
难点：三相半波整流电路的波形分析及计算。
三相全控桥的工作原理、波形分析及计算。
整流电路的有源逆变工作原理及实施逆变的条件，逆变颠覆及防止措施。
触发脉冲与主回路电压的同步，移相工作原理。
基本要求：掌握单相各、三相半波、三相全控整流电路在不同性质负载下的工作原理及波形分析，控制角移相围，电流有效值、平均值的计算，对相位控制触发脉冲的基本要求。
理解以带平衡电抗器的双反星性电路为代表的大功率整流电路工作原理。
掌握变压器漏抗对整流电路的影响。
了解电路中谐波的产生、组成及拟制方法。
掌握整流电路的谐波和功率因数。
掌握整流电路的有源逆变工作状态及实施逆变的条件，逆变状态时的能量分析及其物理概念；掌握三相桥式逆变电路对触发脉冲的要求，逆变颠覆及防止措施。
掌握触发脉冲与主回路电压的同步问题，移相工作原理及移相围，了解集成触发器的工作原理及应用。
整流电路：出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电；按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种；按电路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或双向，又分为单拍电路和双拍电路。
经验：整流电路简单的计算公式
整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。
硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。
通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。
这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。
整流二极管主要用于各种低频整流电路。
整流电路分类：单向、三相与多项整流电路；还可分为半波、全波、桥式整流电路；又可分为可控与不可控；当全部或部分整流元件为可控硅（晶闸管）时称可控整流电路（一）不可控整流电路1、单向二极管半波整流电路半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低；因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。
输出直流电压U=0.45U2流过二极管平均电流I=U/RL=0.45U2/RL二极管截止承受的最大反向电压是Um反=1.4U22、单向二极管全波整流电路因此称为全波整流，全波整流不仅利用了正半周，而且还巧妙地利用了负半周，从而大大地提高了整流效率（Usc＝0.9e2，比半波整流时大一倍）另外，这种电路中，每只整流二极管承受的最大反向电压，是变压器次级电压最大值的两倍，因此需用能承受较高电压的二极管。
输出直流电压U=0.9U2流过二极管平均电流只是负载平均电流的一半,即流过负载的电流I=0.9U2/RL流过二极管电流I=0.45U2/RL二极管截止时承受2.8U2的反向电压因此选择二极管参数的依据与半波整流电路相比有所不同，由于交流正负两个半周均有电流流过负载，因此变压器的利用率比半波整流高。
二极管全波整流的另一种形式即桥式整流电路，是目前小功率整流电路最常用的整流电路。
3、二极管全波整流的结论都适用于桥式整流电路，不同点仅是每个二极管承受的反向电压比全波整流小了一半。
桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整洗电路小一半！U=0.9U2流过负载电流I=0.9U2/RL流过二极管电流I=0.45U2/RL二极管截止承受反向电压U=1.4U2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。
可控硅习题
综合训练（七）一．填空题1.可控整流电路是使输出___________可以调节的电路。
2．单向晶闸管有三个电极__________、____________和____________。
3．可控整流电路的控制角越__________导通角___________整流输出直流电压越低；最大导通角为_____________。
4．晶闸管又称＿＿＿＿＿＿，常用的有＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿两大类，广泛应用于＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿设备中。
5．利用＿＿元件的＿__特性可实现整流，若要实现可控整流可采用＿＿＿元件。
6．单向晶闸管内部有＿＿＿＿＿个PN结，双向晶闸管有＿＿＿＿个PN结。
7．要使导通的晶闸管关断，必须＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
8．晶闸管具有＿＿＿＿电控制＿＿＿＿＿电的作用。
9．单向晶闸管触发电路常用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿组成触发电路，双向晶闸管常用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿组成触发电路。
10．单结晶体管的负阻特性指的是当＿＿＿＿＿＿电流增加时，＿＿＿＿＿反而减少。
11．双向晶闸管有三个电极＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿。
12. 单向晶闸管导通必须具备两个条件:___________和______________。
13.二极管的状态为____________和______________,三极管的状态为_______、_________和_________,晶闸管的状态为__________和__________。
14．在单相半波可控整流电路中,控制角=________时导通角=_______,晶闸管处于______状态,输出电压U O=0.45U215．单结晶体管有三个电极_________、_________和_________,因此又称_____。
二.选择题1．用万用表R×1K档对晶闸管进行简易检测( )A 阳极与阴极之间的正反向电阻都应很小B 阳极与阴极之间的正反电阻应有明显区别C 控制极与阴极之间的正反向电阻都应很大D 控制极与阳极之间的正反向电阻应有明显区别2．要降低晶闸管整流输出负载平均电压( )A 增大控制角B 增大导通角C 同时增大控制角和导通角D 同时减小控制角和导通角3.下列晶体管中什么管子具有负阻特性（）A 二极管B 三极管C 场效应管D 单结管4.晶闸管整流电路输出电压的改变是通过（）来实现的。
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例8.1有一电阻性负载要求0～24V连续可调的直流电压，其最大负载电流，若由交流电网220V供电与用整流变压器降至60V供电，都采用单相
半波可控整流电路，是否都能满足要求？并比较两种方案所选晶闸管的导通角、额定电压、额定电流值以及电源和变压器二次侧的功率因数和对电源的容量要求等有何不同、两种方案哪种更合理（考虑2倍裕量）？
解（1）采用220V电源直接供电，当时
采用整流变压器降至60V供电，当时
所以只要适当调节角，上述两种方案都能满足输出0～24V直流电压的要求。
（2）采用220V电源直接供电，因为，其中在输出最大
时，，，则计算得，
晶闸管承受的最大电压为
考虑2倍裕量，晶闸管额定电压
由式（8.20）知流过晶闸管的电流有效值是
，其中，，
则
考虑2倍裕量，则晶闸管额定电流应为
因此，所选晶闸管的额定电压要大于622V，额定电流要大于107A。
电源提供的有功功率
电源的视在功率
电源侧功率因数
（3）采用整流变压器降至60V供电，已知，，由公式可解得
晶闸管承受的最大电压为
考虑２倍裕量，则晶闸管额定电压
流过晶闸管的最大电流有效值是
考虑２倍裕量，则晶闸管额定电流应为
因此，所选晶闸管的额定电压要大于169.8V，额定电流要大于65.5A。
电源提供的有功功率
电源的视在功率
则变压器侧的功率因数
例8.2单相桥式全控整流电路带大电感负载，，，计算当时，输出电压、电流的平均值以及流过晶闸管的电流平均值和有效值
以及流过晶闸管的电流平均值和有效值。
若负载两端并接续流二极管，如图8.15所示，则输出电压、电流的平均值又是多少？流过晶闸管和续流二极管的平均值和有效值又是多少？并画出这两种情况下的电压、电流波形。
解（1）不接续流二极管时的电压、电流波形如图8.16（a）所示，由于是大电感负载，故由式（8.36）和式（8.27）可得
因负载电流是由两组晶闸管轮流导通提供的，故由式（8.38）知，流过晶闸管的电流平均值和有效值为
图8.16 单相桥式全控整流有续流二极管的电感性负载波形
（a）没有续流二极管波形图（b）有续流二极管波形图
（2）加接续流二极管后的电压、电流波形如图8.16（b）所示，由于此时没有负电压输出，电压波形和电路带电阻性负载时一样，所以输出电压平均值的计算可利用式（8.28）求得，即
输出电流的平均值为
负载电流是由两组晶闸管及所接续流二极管共同提供的，根据图8.16（b）所示的波形可知，每只晶闸管的导通角均为，续流二极管的导通角为，所以通过晶闸管和续流二极管的电流平均值和有效值分别为
例8.3有一反电动势负载，采用单相桥式串平波电抗器并加续流二极管的电路，其中平波电抗器的电感量足够大，电动势，负载的内阻，交流侧电压为220V，晶闸管的控制角，求流过晶闸管、整流二极管以及续流二极管的电流平均值和有效值。
解先求整流输出电压平均值
再来求流过负载的电流平均值，因串接的平波电抗器的电感量足够大，所以得到的电流波形为一直线。
则
由图8.20（a）可见，晶闸管和整流二极管的导通相同都是，所以流过晶闸管及整流二极管的电流平均值和有效值为
而续流二极管在一个周期内导通了两次，其导通角为，因此，流过续流二极管的电流平均值和有效值为
例8.4某龙门刨床工作台拖动采用V-M直流调速系统，其中直流电动机为
Z 2-93型，60kW，220V，350A，1000r/min，C
e
=0.2V·min/r；主回路总电阻R=0.18
Ω，要求D=20，S≤5%。
开环调速系统能否满足要求？
解已知系统当电流连续时，在额定负载下的转速降落为
开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率为
已远远超过了5%的要求，更何况满足调速范围最低转速的情况以及考虑电流断续时的情况呢？
如果要满足D=20，S≤5%的要求，额定负载下的转速降落可以根据式（8.8）求得为
例8.5对于例8.4所示的开环系统，采用转速负反馈构成单闭环系统，且已知晶闸管整流器与触发装置的电压放大系统K
s
=30，转速反馈系数
，为了满足给定的要求，计算放大器的电压放大系数K
p。
解由例8.4知，系统的开环速降，满足指标要求的速降为，则由式（8.71）可以求得闭环系统的开环放大系数为
由，可以求得放大器的放大系数为
例8.6对于例8.4的V-M系统，按例8.5要求构成转速反馈单闭环调速系统，除了前述所有已知条件和性能要求外，又知道晶闸管整流装置采用三相桥式全控整流电路，电枢回路总电感为L=2.16mH，整个系统的飞轮惯量为
，试分析系统的稳定性。
解计算系统各时间常数
为保证系统稳定，根据式（8.93），系统的开环放大倍数应为。