单相桥式全控整流电路(电阻性负载)

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1.单相桥式全控整流电路(电阻性负载)

1.1单相桥式全控整流电路电路结构(电阻性负载)

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(电阻性负载)电路图如图1所示:

图1 单相桥式全控整流电路(电阻性负载)

1.2单相桥式全控整流电路工作原理(电阻性负载)

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。四个晶闸管都不通。假设四个晶闸管的漏电阻相等,则uT1.4= uT2.3=1/2 u2。

2)在u2正半波的ωt=α时刻:

触发晶闸管VT1、VT4使其导通。电流沿a→VT1→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通,负载上有电压(ud=u2)和电流输出,两者波形相位相同且uT1.4=0。此时电源电压反向施加到晶闸管VT2、VT3上,使其承受反压而处于关断状态,则uT2.3=1/2 u2。晶闸管VT1、VT4一直导通到ωt=π为止,此时因电源电压过零,晶闸管阳极电流下降为零而关断。

3)在u2负半波的(π~π+α)区间:

晶闸管VT2、VT3承受正压,因无触发脉冲,VT2、VT3处于关断状态。此时,uT2.3=uT1.4= 1/2 u2。

4)在u2负半波的ωt=π+α时刻:

触发晶闸管VT2、VT3,元件导通,电流沿b→VT3→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电阻上,负载上有输出电压(ud=-u2)和电流,且波形相位相同。此时电源电压反向加到晶闸管VT1、VT4上,使其承受反压而处于关断状态。晶闸管VT2、VT3一直要导通到ωt=2π为止,此时电源电压再次过零,晶闸管阳极电流也下降为零而关断。晶闸管VT1、VT4和VT2、VT3在对应时刻不断周期性交替导通、关断。

1.3单相桥式全控整流电路仿真模型(电阻性负载)

单相桥式全控整流电路(电阻性负载)仿真电路图如图2所示:

图2 单相桥式全控整流电路(电阻性负载)仿真电路图

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(电阻性负载)

设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°。与其产生的相应波形分别如图6、图7、图8、图9。在波形图中第一列波为流过VT1的电流波形,第二列波为流过VT1的电压波

形,第三列波流过VT3的电流波形,第四列波为流过VT3的电压波形,第五列波为流过过负载电流波形波形,第六列波为流过过负载电压波形波形。

(1)当延迟角α=30°时,波形图如图6所示:

图6 α=30°单相桥式全控整流电路(电阻性负载)波形图

(2)当延迟角α=60°时,波形图如图7所示:

图7 α=60°单相桥式全控整流电路(电阻性负载)波形图

(3)当延迟角α=90°时,波形图如图8所示:

图8 α=90°单相桥式全控整流电路(电阻性负载)波形图(4)当延迟角α=120°时,波形图如图9所示:

图9 α=120°单相桥式全控整流电路(电阻性负载)波形图

1.5单相桥式全控整流电路小结(电阻性负载)

单相桥式全控整流电路(电阻性负载)一共采用了四个晶闸管,VT1,VT2两只晶闸管接成共阳极,VT3,VT4两只晶闸管接成共阴极,当u2在(0~α)晶闸管VT1和VT4承受

正向电压,但是没有触发脉冲晶闸管没有导通。在(α~π)VT1和VT4承受正向电压,有触发脉冲晶闸管VT1,VT4导通。当u2在(π~π+α)闸管VT2和VT3承受正向电压,但是没有触发脉冲晶闸管没有导通。在(π+α~2π)VT2和VT3承受正向电压,有触发脉冲晶闸管VT2,VT3导通。单相桥式全控整流电路(电阻性负载)是典型单相桥式全控整流电路,桥式整流电路的工作方式特点是整流元件必须成对以构成回路,负载为电阻性。

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