单相桥式可控整流电路

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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

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单相桥式全控整流电路是一种常用的电路,其具有可靠性高、效率高以及适用范围广等特点。

本文将对单相桥式全控整流电路进行详细的介绍和设计。

一、单相桥式全控整流电路的介绍单相桥式全控整流电路是一种采用可控硅器件实现直流电源的电路,常用于电子装置、自动控制和功率器件中。

其主要由四个可控硅管组成,将交流电源整流为直流电源。

在单相桥式全控整流电路中,可控硅管会根据触发脉冲的信号来控制其导通和截止,从而控制输出电压和电流的大小。

需要注意的是,触发脉冲的相位、脉宽和大小都会影响输出的电压和电流,因此需要根据具体应用场合来进行合理的设计。

二、单相桥式全控整流电路的设计1. 电源选型单相桥式全控整流电路需要有一个稳定的电源来提供交流电源,因此需要选择合适的电源。

一般来说,选择稳压电源、变压器、整流电路和滤波电路等电子元件构成的电源比较合适。

2. 器件选型在单相桥式全控整流电路中,需要选择适用的器件,如可控硅管、反向恢复二极管。

可以根据具体的应用场合来选择合适的器件。

3. 负载匹配在单相桥式全控整流电路中,需要考虑电路与负载的匹配问题,以确保输出电压和电流的稳定性。

通常可以采用变压器或电容等元件进行匹配。

4. 触发电路设计单相桥式全控整流电路中的可控硅管需要通过触发电路来控制其导通和截止,因此需要设计合适的触发电路。

触发电路的设计需要考虑触发脉冲的相位、脉宽和大小等因素,以确保输出电压和电流的精度和稳定性。

5. 整流电路设计在单相桥式全控整流电路中,需要设计合适的整流电路来将交流电源整流为直流电源。

整流电路的设计需要考虑输出电压和电流的大小和稳定性。

三、总结单相桥式全控整流电路是一种常用的电路,其利用可控硅管来实现直流电源的输出。

需要注意的是,设计单相桥式全控整流电路需要考虑多个因素,如电源选型、器件选型、负载匹配、触发电路设计和整流电路设计等。

只有在考虑全面的情况下,才能保证单相桥式全控整流电路的稳定性和精度。

单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路,当负载分别为电阻负载或电感负载时,晶闸管移相范围分别是?

单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路,当负载分别为电阻负载或电感负载时,晶闸管移相范围分别是?

单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中,当负载分别为电阻负载或电感负载时,要求的晶闸管
移相范围分别是多少?
在单相桥式全控整流电路和三相桥式全控整流电路中,晶闸管的移相范围取决于负载的性质和具体的应用需求。

以下是一般情况下晶闸管移相的要求。

1.单相桥式全控整流电路:
o电阻负载:对于电阻负载,单相桥式全控整流电路要求晶闸管的移相角度范围为0°至180°。

这是因为
电阻负载的电流与电压的相位关系一致,可以实现
整流和控制。

o电感负载:对于电感负载,通常要求晶闸管的移相角度范围为30°至150°。

这是因为电感负载会引入较
大的感性电压,需要一定程度的相位移动来实现控
制。

2.三相桥式全控整流电路:
o电阻负载:对于电阻负载,三相桥式全控整流电路要求晶闸管的移相角度范围为0°至120°。

这是因为
三相桥式电路中的负载电流是均匀分配的,相位关
系相对较简单。

o电感负载:对于电感负载,通常要求晶闸管的移相角度范围为30°至150°。

这是因为电感负载引入了大
量的感性电压,在整流过程中需要较大的相位移动
来实现控制。

需要注意的是,上述移相范围是一般情况下的要求,实际的移相范围也会受到负载特性、电源频率和控制策略等因素的影响。

因此,在实际应用中需要根据具体的需求和系统特性进行相应的调整。

单相桥式全控整流电路的故障与处理

单相桥式全控整流电路的故障与处理

单相桥式全控整流电路的故障与处理单相桥式全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。

然而,在实际应用中,由于各种原因,这种电路可能会出现故障。

本文将详细介绍单相桥式全控整流电路的故障原因、故障类型以及相应的处理方法。

一、故障原因1.1 电源问题:如果输入交流电源的电压不稳定或有较大的波动,可能导致整流电路出现故障。

1.2 元件老化:整流电路中的元件如二极管、晶闸管等可能会因长时间使用或负载过大而老化,从而影响其正常工作。

1.3 过载:如果负载超过了整流器所能承受的最大值,可能导致整流器无法正常工作。

1.4 温度过高:如果整流器长时间工作在高温环境下,可能会导致元件温度过高而损坏。

二、故障类型2.1 整流器不能正常启动:当开关触发脉冲信号无法触发晶闸管导通时,整流器无法启动。

2.2 整流输出波形不正常:当晶闸管导通或关断不正常时,整流输出波形可能会出现明显的畸变。

2.3 整流器无法输出电压:当整流器无法将交流电转换为直流电时,可能导致输出电压为零。

2.4 整流器过热:当整流器长时间工作在高温环境下,可能导致元件过热而损坏。

三、故障处理方法3.1 整流器不能正常启动的处理方法:3.1.1 检查开关触发脉冲信号是否正常:可以使用示波器检测开关触发脉冲信号的幅值和频率是否符合要求。

3.1.2 检查晶闸管是否工作正常:可以使用万用表或二极管测试仪检测晶闸管的导通状态,如果发现晶闸管损坏,需要更换新的晶闸管。

3.2 整流输出波形不正常的处理方法:3.2.1 检查晶闸管是否工作正常:同样可以使用万用表或二极管测试仪检测晶闸管的导通状态,并确保晶闸管能够准确地开启和关闭。

3.2.2 检查负载是否过大:如果负载超过了整流器所能承受的最大值,需要减小负载或增加整流器的容量。

3.3 整流器无法输出电压的处理方法:3.3.1 检查输入交流电源是否正常:可以使用示波器检测输入交流电源的电压波形是否稳定,如果发现波形不稳定,需要修复或更换电源。

单相桥式全控整流电路

单相桥式全控整流电路

晶闸管额定电压:
UVTrated k U sav VTmax 509 V
(ksav 1.5)
17
电力电子技术
(3)移相:改变触发脉冲出现的时刻,即改变α的大小,叫做 移相。改变α的大小,也就控制了整流电路输出电压的大小, 这种方式也叫做“相控”。
4
单相桥式全控整流电路
(4)移相范围:改变α使输出整流电压平均值从最大值降到最 小值(零或负最大值),α的变化范围叫做移相范围。单相 桥式整流电路电阻负载时移相范围为180º。
Id
变压器二次交流电流有效值 I2rms Id
10
单相桥式全控整流电路
单相桥式全控整流电路带反电动势负载的工作波形
11
单相桥式全控整流电路
单相桥式全控整流电路带反电动势负载的工作分析
由于存在反电势负载,晶闸管提前关断
停止导电角:=arcsin E
2U 2rm s
当α≥δ时,输出直流电压
电感有抗拒电流变化的特性,大电感负载状态由于电 感的储能作用,负载id始终连续且电流近似为一直线。
电路稳态工作时,每组晶闸管均在另一组晶闸管触发
导通时才换流关断,每组晶闸管导通时间均为180º。
8
9
单相桥式全控整流电路
大电感负载运行参数分析
交流电源电压 u2 2U2 sin t
整流输出电压平均值
负载整流电压平均值Udav
Udav
1 π
2U2rmssintd(t)
2U π
2rm
s
(1
c
os
)
0.9U2rm
s
1cos
2
直流电流平均值Idav
Idav
Udav R
0.9U2rms 1 cos

单相桥式全控整流电路

单相桥式全控整流电路
3.1.2 单相桥式全控整流电路
◆基本数量关系 ☞☞和晶整闸 流222UU管电2。2 承压受平的均最 值大为:正向电压和反向电压分别为
Ud
1
2U2 sintd(t) 2
2U 2
1 cos 2
0.9U 2
1 cos 2
(3-9)
α=0时,Ud= Ud0=0.9U2。α=180时,Ud=0。可见,α角的 移相范围为180。 ☞向负载输出的直流电流平均值为:
U2=100 =141.4(V) 流过每个晶2闸管的电流的有效值为: IVT=Id∕ =6.36(A) 故晶闸管的额定电压为: UN=(2~3)×141.4=283~424(V) 晶闸管的额定电流为: IN=(1.5~2)×6.36∕1.57=6~8(A) 晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
O
id
t
Id
O i2
Id
Id
t
O
t
图3-9 ud、id和i2的波形图
8/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
②整流输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次侧电流有效值I2分别为
Ud=0.9 U2 cos=0.9×100×cos30°=77.97(A)
Id =(Ud-E)/R=(77.97-60)/2=9(A) I2=Id=9(A) ③晶2闸管承受的2最大反向电压为:
2/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
■带阻感负载的工作情况
◆电路分析
☞在u2正半周期
u
2
√触发角处给晶闸管VT1和VT4加触
O
t 发脉冲使其开通,ud=u2。
ud
√负载电感很大,id不能突变且波形近
O

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。

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~a)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〜a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①t=a时刻及以后:在①t=a处触发晶闸管VT1、VT4使其导通,电流沿—VT1-L-R-VT4f 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(n~n+a)区间:当①t=n时,电源电压自然过零,感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通I村在电压负半波,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①t=n+a时刻及以后:在3t=n+a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3t=2n+a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)CNii'ucui匚二JU玉":一IAMY-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3BllockParameters:ACVolteqeGourcc^AC TT-O H SER Swires(mask)(lisik)Idealsinus01dalACVciLtsaurce_P c akaiLp1it citlu(V)1口口|Phase(dee):F req_uency CH E J£50图3.单相桥式全控整流电路电源参数设置M EF^SU reiiLentVT1,VT4脉冲参数,振幅3V,周期0.02,占空比10%,时相延迟a/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(a+180)/360*0.02,如图5SourceClockParameters:PulseGen erate r2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a分别为30°、60°、90°、120°。

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(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)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O 〜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ω t=α时刻及以后:在ω t=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ω t=π时,电源电压自然过零,感应电势使晶闸管 VT1、VT4继续导通。

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, 接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。

两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载)I!*-■\U/-1-kγ叫OO:Ow...0f ∣2√*-(b}≡r∣√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ω t=π +α时刻及以后:在ω t=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ω t=2 π +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)興朋rgui—B∣÷ FtJιIU lPUIHTfrIflηi pr1 ⅛B -∣S ,T⅛∏Ftor2电源参数,频率50hz,电压100v ,如图3⅞⅛ BIQCk Parameter5: AC VoItage SOUrCe AC Voltage SOUrCe (mask) CIink)Ideal S l innSOidaI AC VOlt age SIDUrCe-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ApplyCancelHe :IPVT2,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5⅝∣ Source BloCk Parameters: PUISe Generator2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(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阻感性负载

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)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: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°。

单相全控桥式整流电路

单相全控桥式整流电路

电感性负载工作原理及波形分析
工作原理-无触发〔0,α〕
u2
VT1
u2
+ -
VT3
VT2 L R
VT4
0α π ud
0α π id
0α π
2π ωt 2π ωt 2π ωt
• u2>0时:VT1、VT4承受正向电压 无门极触发信号,正向阻断;
• 承受电压为:u2/2; • VT2、VT3承受反向电压,反向阻断; • 承受电压为:-u2/2; • ud=0,id=0 。
• iVT2 = iVT3 = id =- i2
• ud=-u2
• id=ud/R=-u2/R • VT1、VT4反向阻断,承受电压:u2 • ωt=2π时,VT2、VT3关断, • iVT2= iVT3= id =0。
电阻性负载工作原理及波形分析
结论:
• VT1 和 VT4 组成一对桥臂, 在 u2 正半周承受电压 u2 , 得到触发脉冲即导通,当 u2 过零时关断。
1.识记电阻负载的单相全控桥式整流电路结构,并理解其 工作原理,学会波形图的绘制,并能进行简单计算。
2.理解阻感负载的单相全控桥式整流电路的工作原理。 3.能分析反并联续流二极管的阻感负载单相全控桥式整流 电路工作原理,学会波形图的绘制,并会进行简单分析计算。
Thank you! Bye
反电势负载模态分析
• VT2和VT3组成另一对桥臂, 在u2负半周承受电压-u2, 得到触发脉冲即导通,当u2 过零时关断。
u1
ud ug uVT1、4 i2
VT1 VT2 u2
VT3 VT4
Rd
ωt ωt ωt ωt
名词术语
• (1)同步 使触发脉冲与可控整流电路的电源电压之间

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

《计算机仿真》大型作业班级: 08电气专二学号:200830220222姓名:陈智易一、单相桥式全控整流电路1、原理图1.1为单相桥式全控整流带电阻电感性负载,图中DJK03是装置上的晶闸管触发装置。

假设电路已工作于稳态。

图1.1 带电阻电感性负载的单相桥式全控整流电路在u2正半周期,触发角α处给晶闸管VT1和VT4加触发脉冲使其开通,ud=u2。

负载中有电感存在时负载电流不能突变,电感对负载电流起平波作用,假设负载电感很大,负载电流id连续且波形近似为一水平线,u2过零变负时,由于电感的作用晶闸管VT1和VT4中仍流过电流id,并不关断。

至ωt=π+α时刻,给VT3和VT2加触发脉冲,因VT3和VT2本已承受正电压,故两管导通。

VT3和VT2导通后,u2通过VT3和VT2分别向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断,流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT3和VT2上,此过程成为换相,亦称换流。

至下一周期重复上述过程,如此循环下去,其平均值为Ud=0.9U2。

图1.2为单相桥式有源逆变电路实验原理图,三相电源经三相不控整流,得到一个上负下正的直流电源,供逆变桥路使用,逆变桥路逆变出的交流电压经升压变压器反馈回电网。

图中的电阻Rp、电抗Ld和触发电路与单相桥式整流电路相同。

产生有源逆变的条件如下:(1)要有直流电动势,其极性需和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压。

图1.2 单相桥式有源逆变电路(2)要求晶闸管的控制角α>π/2.,使Ud为负值。

两者必须同时具备才能实现有源逆变。

2、仿真(1)带电阻电感性负载的仿真启动MATLAB,进入SIMULINK后新建文档,绘制单相桥式全控整流电路模型,如图 1.3所示。

双击各模块,在出现的对话框内设置相应的参数。

图1.3 单相桥式全控整流电路模型注意:触发脉冲“Pulse”和“Pulse2”的控制角设置必须相同,“Pulse1”和“Pulse3”的控制角设置必须相同,否则就会烧坏晶闸管。

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°。

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信息科学与技术学院实验报告
课程名称: 电力电子应用技术 实验项目: 单相桥式可控整流电路 实验地点: 指导老师: 实验日期: 2014.12.11 实验类型: 专业: 电子信息科学与技术 班级: 姓名: 学号:
一、实验目的及要求
1.掌握锯齿波同步移相触发电路的调试步骤和方法。

2.掌握单相桥式可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作情况。

3.了解续流二极管的作用。

二、实验仪器、设备或软件
1. 电源控制屏
2. 晶闸管触发电路(含锯齿波同步触发电路模块)
3. 双踪示波器
4. 晶闸管主电路
5. 可调电阻,电感等
三、实验内容
1、电阻性负载
闸管VT1和VT4组成一对桥
臂,VT2和VT3组成另一对桥臂。

在u 2正半周,VT1和VT4串联承受正压,若未加触发脉冲,若4个晶闸管均不导通,i d =0,u d =0。

在触发角α处给VT1和VT4加触发脉冲,VT1和VT4即导通,电流从电源a 端经VT1、R 、VT4流回电源b 端。

当u 2变负时,VT1和VT4串联承受反压而关断。

在u 2负半周,仍在触发角α处触发VT2和VT3,VT2和VT3导通,电流从电源b 端流出,经VT3、R 、VT2流回电源a 端。


u 2过零变正时,VT2和VT3串联承受反压而关断。

直流输出电压平均值为
2. 电感性负载(无续流二极管)
电感性负载的特点是感生电
动势总是阻碍电感中流过的电流使得流过电感的电流不发生突变。

在u 2正半周期,触发角α处给晶闸管VT1和VT4加触发脉冲使其开通,u d =u 2。

负载电感很大,i d 不能突变且波形近似为一条水平线。

u 2过零变负时,由于电感产生感生电动势的作用,晶闸管VT1和VT4继续承受正压而导通。

πα+=wt 时刻,
触发VT2和VT3,VT2和VT3导通,u 2通过VT2和VT3分别向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断。

u 2过零变正时,由于电感产生感生电动势的作用,晶闸管VT2和VT3继续承受正压而导通。

α=wt 时刻,触发VT1和VT4,VT1和VT4导通,u 2通过
VT1和VT4分别向VT2和VT3施加反压使VT2和VT3关断。

3.反电动势负载
当负载为蓄电池、直流电动机的电枢(忽略其中的电感)等时,负载可看
成一个直流电压源,对于整流电路,它们就是反电动势负载。

()2
cos 19.02cos 1π22d sin 2π1222d α
αωωπα+=+==⎰U U t t U
U ⎰+==
=
α
πα
α
απ
ωωπcos 9.0cos 2
2)(d sin 21
222d
U U t t U
U
|u 2|>E 时,才有晶闸管承受正电压,有导通的可能。

晶闸管导通之后,u d =u 2,,直至|u 2|=E ,i d 即降至0使得晶闸管关断,此后u d =E 。

与电阻负载时相比,晶闸管提前了电角度δ停止导电,δ称为停止导电角,当α<δ时,触发脉冲到来时,晶闸管承受负电压,不可能导通。

i d 波形在一周期内有部分时间为0的情况,称为电流断续。

负载为直流电动机时,如果出现电流断续,则电动机的机械特性将很软。

为了克服此缺点,一般在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器。

电感量足够大使电流连续,晶闸管每次导通180︒,这时整流电压u d 的波形和负载电流id 的 波形与电感负载电流连续时的波形相同,u d 的计算公式亦一样。

由于电感存在U d 波形出现负面积,使U d 下降。

α可调范围为 o o 900-。

四、实验步骤(或过程)及结果
1.单相桥式可控整流电路接电阻性负载
触发电路调试正常后,按图4-5电路图接线。

将电阻器调在最大阻值位置,按下“启动”按钮,用示波器观察负载电压U d 、晶闸管VT 两端电压U VT 的波形,调节电位器RP1,观察α=36°,54°,72°,90°,108°,126°,144°,162°时U d 、U VT 的波形,并测量直流输出电压U d 和电源电压U 2,记录于下表中。

α 36° 54
o
72° 90° 108° 126° 144° 162° U 2 139.0 139.0 139.7 139.3 139.3 140.2 140.2 140.5 U d (记录值)
110 105
90
63
50
25
15 5 U d /U 2
0.791
0.755 0.644 0.452 0.359 0.178
0.107 0.036 U d (计算值) 118.22 99.32 82.29 62.69 43.31 26.01 12.05
3.09 计算U d 的公式
U d =0.9U 2(1+cos α)/2
2.单相桥式可控整流电路接电阻电感性负载
将负载电阻R改成电阻电感性负载(由电阻器与平波电抗器L
d
串联而成)。

暂不接续流二极管VD1,在不同阻抗角[阻抗角φ=tg-1(ωL/R),保持电感量不变,改变R的电阻值,注意电流不要超过1A]情况下,观察并记录α=36°,54°,72°,90°,108°,126°,144°,162°时的直流输出电压值U d及U VT的波形。

α36°54o 72°90°108°126°144°162°
U2141.0 141.2 141.2 141.7 142.0 142.0 142.1 142.3 U d(记录值)115 98 81 61 42 27 14 1 U d/U20.816 0.694 0.574 0.430 0.296 0.190 0.099 0.007 U d(计算值)102.66 74.70 39.27 0 39.49 75.12 103.47 121.80 计算U d的公式U d=0.9U2cosα
(4)单相桥式可控整流电路接反电动势负载
要完成此实验还应加一只直流电动机。

断开主电路,将负载改为直流电动机,
接平波电抗器L
d ,调节DJK06上的“给定”输出U
g
使输出由零逐渐上升,直到
电机电压额定值,用示波器观察并记录不同α时输出电压U
d
和电动机电枢两端
电压U
a
的波形。

α36°54o 72°90°108°126°144°162°U2141.2 141.1 140.9 141.1 141.3 141.6 141.4 141.5 U d(记录值)125 120 104 84 64 34 20 7 U d/U20.885 0.850 0.738 0.595 0.453 0.240 0.141 0.049 U d(计算值)142.81 74.64 39.19 0 39.30 74.908 102.94 121.12 计算U d的公式U d=0.9U2cosα
五、各电路波形图波形图
电阻性单相桥式可控整流电路的波形
1)36 2)54
5)108 6)电路连接图
阻感性单相桥式可控整流电路的波形
1)36 2)54
5)108
带电阻的阻感性单相桥式可控整流电路的波形
1)36 2)54
5)108
附录:
cos 36°=0.80902 cos 54°=0.58779 cos 72°=0.30902 cos 90°=0
cos 108°=-0.30902 cos 126°=-0.58779 cos 144°=-0.80902 cos 162°=-0.95106。

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