单相桥式半控整流电路
3.2单相桥式半空整流电路
需要隔离。
3/131
2/131
3.1.4 单相桥式半控整流电路
■单相桥式半控整流电路的另一种接法
图3-4 (a)单相全控桥式电路
图2-11 单相桥式半控整流电路 的另一接法
◆这相样当可于以把省图去3-续5(流a)二中极的管VTV3D和RV，T续4换流为由二V极D3管和VVDD34和来V实D现4，。 ◆这种接法的两个晶闸管阴极电位不同，二者的触发电路
3.1.4 单相桥式半控整流电路
■与全控电路在电阻负载时的 工作情况相同。
■带电感负载
◆电路分析（先不考虑VDR ）
u2
☞每一个导电回路由1个晶闸管 b) O
wt
和1个二极管构成。
ud
☞在uVD4向负载供电。
id
Id
☞u2过零变负时，因电感作用使
iiVVDTO41
Id
wt
电流连续，VT1继续导通，但因a点 电位低于b点电位，电流是由VT1和 VD2续流 ，ud=0。
iiVVDT3O2
i
O
VDR
O i2 O
p-
Id
Id
p-
Id
wt wt wt wt
☞在u2负半周，处触发触发VT3，
向VT1加反压使之关断，u2经VT3和
I
图3-11 单相桥式半控整流电路，有续流 二极管，阻感负载时的电路及波形
VD2向负载供电。
1/131
☞ u2 过 零 变 正 时 ， VD4 导 通 ，
3.1.4 单相桥式半控整流电路
◆续流二极管VDR
☞若无续流二极管，则当突然增大至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，即半周期ud为正弦，另外 半周期ud为零，其平均值保持恒定，相当于单相半波不可 控整流电路时的波形，称为失控。 ☞有续流二极管VDR时，续流过程由VDR完成，避免了失 控的现象。 ☞续流期间导电回路中只有一个管压降，少了一个管压降， 有利于降低损耗。
单相半控桥式整流电路
一、实验基本内容1.实验名称：单相半控桥整流电路实验2.已知条件：a)工作电路原理图图1 工作原理图b)理想工作波形c)产生失控现象的原因及理论结果对于单相桥式半控整流电路，在正常运行的情况下，如果突然把触发脉冲切断或者将触发延迟角α增大到180°，电路将产生“失控”现象。
失控原因：正在导通的晶闸管的关断必须依赖后续晶闸管的开通，如果后续晶闸管不能导通，则已经导通的晶闸管就无法关断。
失控结果：失控后，一个晶闸管持续导通，两个二极管轮流导通，整流输出电压波形为正弦半波，即半周期为正弦波，另外半周期为零，输出电压平均值恒定。
d)各物理量基本数量关系（感性负载）Ⅰ.输出直流电压平均值U dU d=1π2παsinwtd(wt)=0.9U21+cosα2Ⅱ.负载电流平均值I d=U dR =0.45U2R1+cosα2Ⅲ.流过晶闸管的电流有效值I VTI VT=I VD=π−α2πI dⅣ.流过晶闸管的电流平均值I dVTI dVT=I dVD=π−α2πI dⅤ.变压器二次电流有效值I2I2=1πI d2d(ωt)π+αα=I d=2I VTⅥ.续流二极管电流有效值I VD RI VTR =απI dⅦ.续流二极管电流平均值I dVT RI dVTR =απI d3.实验目标：a)实现控制触发脉冲与晶闸管同步；b)观测单相半控桥在纯阻性负载时的移相控制特点，测量最大移相范围及输入-输出特性；c)观测单相半控桥在阻-感性负载时的输出状态，制造失控现象并讨论解决方案。
二、实验条件1.主要设备仪器a)电力电子及电气传动教学实验台i.型号MCL-Ⅲ型ii.生产厂商浙江大学求是公司b)Tektronix示波器i.型号TDS2012ii.主要参数带宽:100MHz最高采样频率：1GS/sc)数字万用表i.型号GDM-81452.小组人员分工u 2abVT1VT2VD2VD4Ru da)实验主要操作人辅助操作人电流表监控影像记录数据记录b)报告实验基本内容描述实验图片整理实验图片处理实验条件阐述实验过程叙述数据处理电路仿真讨论思考题讨论结果整理实验综合评估报告整合排版三、实验原理1.阻性负载如图所示为带阻性负载时单相桥式半控整流电路。
单相半控桥式整流电路
➢ 负载输出电压的平均值为
VT1 VT2
u1
u2
Rd
VD3 VD
4
ud
ωt ug
i2
ωt
ωt
阻感性负载单相桥式半控整流电路
假设负载中电感很大 工作原理－无触发〔0，α〕
u2
T i2
VT1 VT2
＋
u1
u2
－
VD3 VD4
id L ud R
Thank you! Bye
单相可控整流电路的分析方法
• 1.可假设第一个触发脉冲前管子均关断。 • 2.确定触发脉冲时相应的SCR A-K两端电压是否正
偏，若是则导通； • 3.电压过零点时注意负载性质（阻性则电流同时
过零SCR关断；大电感性则电流量连续可继续导通 到另一组SCR触发导通时换相）。 • 4.负载端带续流二极管情况：输出电压不可能小 于零。
0α π
2π ωt
阻感性负载单相桥式半控整流电路
工作原理－有触发〔π ＋α，2 π 〕
T i2
VT1 VT2
－
u1
u2
u2
＋
VHale Waihona Puke 3 VD4id L ud R
0α π ud
0α π id
0α π i2
2π ωt
• ωt= π+ α 时，给VT2加触发信号：
2π
ωt
• •
VT2、VD3导通 iVT2 = iVD3 = id =- i2
阻感性负载单相桥式半控整流电路
u2
O ud u
u1
wt
T i2 u2
VT1
第3章 整流电路3-2 单相桥式半控整流电路
• 器件：uVT3 = uVD4 = 0，iVT3 = iVD4 = 0
o
ωt
12:27
第3章 整流电路
6
3.1.4 单相桥式半控整流电路
VT3
VT1
带阻性负载时的工作情况
小结
• 输出电压平均值为
1π
������d
=
π
න
������
2������2sin(������������)������(������������൯
oα π
2π
ωt
• 无门极触发
ug
ug1
ug3
– VD4阴极电位低，导通，两端电压为0
o ud
ωt
– VT3经VD4和负载短接，两端电压为0
id o
ωt
– VT1承受正压u2，VD2承受反压–u2
α uVT1
• 负载：ud = 0，id = 0，i2 = 0
o
ωt
• 器件：uVT1 = –uVD2 = u2，iVT1 = iVD2 = 0 uVD2
第3章 整流电路
VD2
a b 2π
Id Id
VD4
id
L
ud R
ωt
ωt Id
ωt Id
ωt Id
ωt
ωt
ωt Id
ωt
13
3.1.4 单相桥式半控整流电路
带阻感负载时的工作情况—失控现象
实际中，当突然增大至180或触发脉冲丢
失时，会导致正在导通的晶闸管一直导通 ，两个二极管轮导通，此时触发信号对输
VT3
VT1
带续流二极管的阻感负载的工作情况
i2
T
+a
单相桥式半控整流电路
单相桥式半控整流电路一.单相桥式半控整流电路手册1.单相桥式半控整流电路原理图如图1-1所示图1-1二.工作原理单相桥式半控整流电路在电阻性负载时的工作情况与全控电路完全相同。
当在阻感性负载工作时，当电源电压u2在正半周期，控制角为a 时触发晶闸管VT1使其导通，电源经VT1和VD4向负载供电。
当u2过零变负时，由于电感的作用使VT1继续导通。
因a点电位低于b点电位，使得电流从VD4转移至VD2,电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流。
此阶段忽略器件的通态压降，则ud=0,不像全控电路那样出现ud为负的情况。
在u2负半周控制角为a时触发VT3使其导通，则向VT1加反压使之关断，u2经VT3和VD2向负载供电。
u2过零变正时，VD4导通。
VT3和VD4续流，ud又为零。
此后重复以上过程。
若无续流二极管，则当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lid成为正弦半波，即半周期ud为正弦，另外半周期ud为零，其平均值保持恒定，称为失控。
有续流二极管VD时，续流过程由VD完成，在续流阶段晶闸管关断，避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。
三.波形分析利用matlab仿真,能够直观地观察整流电路波形的变化（注:从上至下，第一个为电源电压波形，第二个为品闸管VT1两端电压波形，第三个为VT2两端电压波形，第四个为负载电流，第五个为负载两端电压波形，第六个为触发脉冲。
）1.单相桥式半控整流电路电阻性负载。
仿真原理图如图波形图如图3T-2（Q=30）RUEdeMrwO（apUy^muUtionCodeBohHelp比”—卜的❶•图3@■,M。
I图3-1-1图3-1-22.单相桥式半控整流电路阻感性负载仿真原理图如图3-2-1,波形图如图3-2-2（Q=30）RUEde M E OhpUrCugr«mitmuhtionAni>/aiiCedeBobH«lp3.单相桥式半控整流电路反电势负载仿真原理图如图3-3-1,波形图如图3-3-20dt4%图3-2-1 图3-2-2fita(dieMewOiaplayCUgMm^muiatcnAna^atCodebchHelp图3-3-1 :臼z-八1A图3-3-2四.电路参数晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为七/2U 和&U 。
单相桥式半控整流电路的设计
2.2主要元器件的选择
1)晶闸管的选取
图2晶闸管的结构及符号
晶闸管是在晶体管基础上发展起来的一种大功率半导体器件。它的出现使半导体器件由弱电领域扩展到强电领域。晶闸管也像半导体二极管那样具有单向导电性，但它的导通时间是可控的，主要用于整流、逆变、调压及开关等方面。
晶闸管是具有三个PN结的四层结构, 其结构及符号如图2所示。由于单相桥式半控整流带电感性负载主电路主要元件是晶闸管，所以选取元件时主要考虑晶闸管的参数及其选取原则。
单结晶体管触发电路输出的脉冲电压的宽度，主要决定于电容器放大电的时间常数。R1或C太小，放电快，触发脉冲的宽度小，不能使晶闸管触发。因为晶闸管从阻断状态到完全导通需要一定时间，一般在10uf以下，所以触发脉冲的宽度必须在10uf以上。但是，若C值太大，由于充电时间常数（RP+R）C的最小值决定于最小控制角，则（RP+R）就必须很小，如上所述，这将引起单结晶体管的直通现象。如果R1太大，当单结晶体管尚未导通时，其漏电流就可能在R1上产生较大的电压，这个电压加在晶闸管的控制极上而导致误触发。一般规定，晶闸管的不触发电压为0.15~0.3V，所以上述电压不应大于这个数值。
3）晶闸管 提取路径：Simulink\SimpowerSystem\Power Electronics\Thyristor
（3）随着发射极电流ie不断上升，Ve不断下降，降到V点后，Ve不在降了，这点V称为谷点，与其对应的发射极电压和电流，称为谷点电压，Vv和谷点电流Iv。
（4）过了V点后，发射极与第一基极间半导体内的载流子达到了饱和状态，所以uc继续增加时，ie便缓慢地上升，显然Vv是维持单结晶体管导通的最小发射极电压，如果Ve＜Vv，管子重新截止。
单相桥式半控整流电路实验报告
单相桥式半控整流电路实验报告单相桥式半控整流电路实验报告引言：在电力系统中，整流电路是一种常见的电力转换器，用于将交流电转换为直流电。
单相桥式半控整流电路是一种常用的整流电路，具有简单、高效、可靠等特点。
本实验旨在通过搭建和测试单相桥式半控整流电路，深入了解其原理和性能。
实验装置和原理：实验中使用的装置包括变压器、整流电路、电阻、电感、电容、开关管等。
变压器用于将交流电源的电压变换为适合整流电路的电压。
整流电路由四个二极管和一个可控硅组成，其中二极管用于实现整流功能，可控硅用于实现半控功能。
电阻、电感和电容用于实现电路的滤波功能，使输出电压更加稳定。
实验步骤和结果：1. 搭建电路：按照实验指导书的要求，将变压器、整流电路、电阻、电容等元件连接起来，并接上交流电源。
确保电路连接正确无误。
2. 测试输出电压：将示波器连接到输出端，调节可控硅触发角度，观察输出电压的变化。
记录不同触发角度下的输出电压值。
3. 测试输出电流：将电流表连接到输出端，调节可控硅触发角度，观察输出电流的变化。
记录不同触发角度下的输出电流值。
4. 测试电路的滤波效果：将示波器连接到滤波电容的两端，观察输出电压的波形变化。
记录不同滤波电容下的输出电压波形。
根据实验结果，我们可以得到以下结论：1. 随着可控硅触发角度的增大，输出电压呈线性增长。
这是因为可控硅的导通时间增加，导致整流电路的导通时间增加，从而输出电压增大。
2. 随着可控硅触发角度的增大，输出电流呈非线性增长。
这是因为可控硅的导通时间增加，导致整流电路的导通时间增加，从而输出电流增大。
但当可控硅触发角度接近90度时，输出电流基本保持不变，因为此时整流电路的导通时间接近整个交流周期，无法进一步增大。
3. 增加滤波电容可以有效减小输出电压的波动，提高输出电压的稳定性。
这是因为滤波电容能够储存电荷，在整流电路导通时间短暂中释放电荷，从而平滑输出电压。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了单相桥式半控整流电路的原理和性能。
单相桥式半控整流电路阻感负载移相范围
单相桥式半控整流电路是一种常见的电子电路，用于将交流电转换为直流电。
在许多电力电子应用中，这种电路被广泛应用。
在这篇文章中，我们将重点讨论单相桥式半控整流电路在阻感负载移相范围内的应用和特性。
1. 半控整流电路的基本原理单相桥式半控整流电路由四个功率晶闸管和四个二极管组成，其基本原理是通过控制晶闸管的导通角度来控制整流电路的输出电压和电流。
在半控整流电路中，晶闸管在每个交流周期内只进行一次导通，通过改变晶闸管的导通角，可以实现电压和电流的控制。
2. 阻感负载移相范围在实际应用中，半控整流电路通常用于驱动感性负载，如电感、变压器等。
在这种情况下，负载的电流和电压波形将出现移相现象，这是由于感性负载的特性所导致的。
在移相范围内，整流电路的性能和稳定性会发生改变，需要进行合适的设计和控制。
3. 移相现象的原因当桥式半控整流电路驱动感性负载时，感性负载将导致电流和电压波形的移相现象。
这是由于感性负载的特性，即在感性元件中通过的电流滞后于电压。
在整流电路中，感性负载的移相现象将导致输出电流的波形发生变化，对电路的稳定性和性能产生影响。
4. 整流电路的适应性在阻感负载移相范围内，整流电路需要具有良好的适应性，能够稳定地驱动感性负载并保持整流电流的稳定性。
这需要对整流电路进行合理的设计和参数选择，以确保在移相范围内仍能保持较好的性能和稳定性。
5. 控制策略在阻感负载移相范围内，需要采取合适的控制策略来实现整流电路对感性负载的稳定驱动。
常见的控制策略包括改变晶闸管的触发脉冲相位、调整晶闸管的触发角度等。
通过合理的控制策略，可以实现整流电路在移相范围内的稳定运行。
6. 参数设计在设计阻感负载移相范围内的半控整流电路时，需要进行合理的参数设计。
这包括选择合适的晶闸管类型和参数、确定适当的触发脉冲相位、优化感性负载参数等。
合理的参数设计可以提高整流电路的性能和稳定性。
7. 应用案例针对阻感负载移相范围内的半控整流电路，在实际应用中存在着大量的案例和经验。
单相桥式半控整流电路
五、实验报告
实验目的
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原始记录数据
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实验内容
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绘制曲线
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电路图
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思考题：
简述续流二极管的作用及电感量大小对负载电流的影响？
u2
uo
u2
D4
D2
D1
D3
RL
uo
A
B
+
_
四、实验原理
四、实验原理
01
电阻负载单相半波可控整流电路及其波形
四、实验原理
电阻负载单相桥式半控整流电路的波形
01
五、实验步骤1——操作规范
．在主电路不接通电源时，调试触发电路，使之正常工作。 ．在控制电压Uct=0时，接通主电源。然后逐渐增大Uct，使整流电路投入工作。 ．断开整流电路时，应先把Uct降到零，使整流电路无输出，然后切断总电源。 MCL—33的内部脉冲需断开。 接反电势负载时，需要注意直流电动机必须先加励磁
四、实验步骤2——电阻性负载
调节偏移电压，使当Uct=0时，α=0°或90°； 调节给定电压Ug ，记录五组α, UL , Ui, 观测UL的波形 断开续流二极管，观测UL的波形
Ui
α
UL
1
2
3
4
5
四、实验步骤3——电阻电感性负载
α
UL
1
2
3
4
5
调节偏移电压，使当Uct=0时，α=0°或90°； 调节给定电压Ug ，记录五组α, UL , Ui, 观测UL的波形 断开续流二极管，观测UL的波形
T
RL
u2负半周时电流通路
半控桥整流电路
单相桥式半控整流（阻感性负载， 不带续流二极管） 单相桥式半控整流（阻感性负载， 桥臂）
单相桥式半控整流（阻感性负 载，不带续流二极管）
• 特点：晶闸管在 触发时刻换流， 二极管在电源过 0时刻换流。
• 当电源电压u2的正半周，在控制角a=ωt时，触发晶闸 当电源电压u 的正半周，在控制角a=ωt a=ωt时 导通，则负载电源i 流通， 管VT1导通，则负载电源iD经VT1，VD2流通，达到 ωt=π时 开始由0变负，由于电感L的作用， ωt=π时，u2开始由0变负，由于电感L的作用，负载 电流维持不变， 继续导通，但此时的a 电流维持不变，使VT1继续导通，但此时的a点电位已 经开始低于b点电位，整流管VD 自然换到VD 经开始低于b点电位，整流管VD2自然换到VD1，并使 承受反压而截止。所以， 负半周开始， VD2承受反压而截止。所以，从u2负半周开始，VT1和 导通，与负载形成回路，， ，，负载电流不再经过变压 VD1导通，与负载形成回路，，负载电流不再经过变压 器副边绕组，而由VT 起自然续流作用， 器副边绕组，而由VT1和VD1起自然续流作用，输出电 压为这两个管子的正向压降，接近于0 压为这两个管子的正向压降，接近于0，使得在 π~π+α期间 期间， 波形不会出现负值。 π~π+α期间，uD波形不会出现负值。 • 在u2的负半周，晶闸管VT2承受正向电压，在 的负半周，晶闸管VT 承受正向电压， ωt=π+α时 被触发导通，并使VT ωt=π+α时，VT2被触发导通，并使VT1承受反向电压 而关断，于是VT 导通，电流i 从电源b端经VT 而关断，于是VT2和VD1导通，电流iD从电源b端经VT2、 负载、 会到a ωt=2π以后 以后， 由负变正， 负载、VD1会到a端。在ωt=2π以后，u2由负变正，整 流管VD 又自然换流到VD 续流， 等于0 流管VD1又自然换流到VD2，VT2和VD2续流，使uD等于0， 由于承受反压而截止……如此重复循环。 ……如此重复循环 而VD1由于承受反压而截止……如此重复循环。
单相桥式半控整流电路ud计算公式
单相桥式半控整流电路ud计算公式单相桥式半控整流电路，这可是电学领域中一个挺关键的知识点呢。
咱们先来说说啥是单相桥式半控整流电路。
简单来讲，它就是由四个半导体器件组成的一种电路结构。
在这个电路里，电流的流向和电压的变化都有一定的规律。
要弄清楚这个电路的 ud 计算公式，咱们得一步步来。
首先，咱们得知道在不同的控制角下，电路的工作状态是不一样的。
比如说，当控制角很小的时候，电流能顺畅地通过电路；但当控制角变大，情况就变得复杂一些啦。
在计算 ud 的时候，咱们得考虑到很多因素。
比如说，电源电压的大小、负载的电阻值，还有控制角的大小等等。
那具体的计算公式是啥呢？ud = 0.9U2(1 + cosα) / 2 ，这里的 U2 是交流电源的有效值，α 就是咱们说的控制角。
给您讲个我之前遇到的事儿吧。
有一次我在给学生们讲这个知识点，有个特别较真儿的学生，一直缠着我问为啥是这个公式。
我就给他一步一步地推导，从最基本的电路原理开始，一点点地给他解释。
那孩子听得特别认真，眼睛一眨不眨的。
最后他终于弄明白了，那种满足的表情，让我觉得当老师可真有成就感。
回到这个公式，咱们来具体分析分析每个部分的含义。
0.9U2 这部分呢，是在理想情况下，没有考虑控制角时的输出电压平均值。
后面那部分(1 + cosα) / 2 ，就是因为控制角的存在而对输出电压产生的影响。
在实际应用中，这个公式能帮助我们很好地计算出电路的输出电压。
比如说，在设计一个电源电路的时候，我们可以根据需要的输出电压，通过这个公式来确定控制角的大小，或者根据已知的控制角和电源电压，计算出实际的输出电压值。
总之，单相桥式半控整流电路的ud 计算公式虽然看起来有点复杂，但只要咱们理解了其中的原理，掌握起来也不是那么难。
希望通过我的讲解，能让您对这个知识点有更清晰的认识。
加油，一起在电学的世界里探索更多的奥秘！。
单相桥式半控整流电路
单相桥式半控整流电路物理与电气工程学院姓名：李相锋学号：111102094班级：自动化2班一电路原理单相桥式半控整流电路在电感性负载时,单相桥式半控整流电路原理图如下图所示。
假设负载中电感很大，且电路已工作于稳态当电源电压 u 2 在正半周期，控制角为 a 时触发晶闸管 VT1 使其导通，电源经 VT1 和 VD4 向负载供电。
当 u 2 过零变负时，由于电感的作用使 VT1 继续导通。
因 a 点电位低于 b 点电位，使得电流从 VD4 转移至 VD2 ，电流不再流经变压器二次绕组，而是由 VT1 和 VD2 续流。
此阶段忽略器件的通态压降，则 u d ＝ 0 ，不像全控电路那样出现 u d 为负的情况。
在 u 2 负半周控制角为 a 时触发 VT3 使其导通，则向 VT1 加反压使之关断， u 2 经 VT3 和 VD2 向负载供电。
u 2 过零变正时， VD4 导通。
VT3 和 VD4 续流， u d 又为零。
此后重复以上过程。
若无续流二极管，则当 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 u d 成为正弦半波，即半周期 u d 为正弦，另外半周期 u d 为零，其平均值保持恒定，称为失控。
有续流二极管 VD 时，续流过程由 VD 完成，在续流阶段晶闸管关断，避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。
如下图所示：二仿真步骤1.仿真原理图：2. 仿真参数设置：1）交流电源参数设置：2）脉冲触发器设置：振幅（amplitude）设为5。
周期（Period）设为0.02秒。
脉冲宽度（pulse width）设为2。
相位延迟角（phase delay），即触发角。
它的设置在调试时需要修改，以实现在不同角度触发时，观测电路各变量的波形的变化。
因为它是以秒为单位，故需把角度换算成秒。
其计算可按以下公式：t=αT/360如图所示：第二个触发器的设置只需触发角比第一个大180度，即加上0.01 如图所示：设置电阻R＝1，L＝0.02H，电容为inf。
单相桥式半控整流电路
单相桥式半控整流电路在单相桥式全控整流电路中，由于每次都要同时触发两只晶闸管，因此线路较为复杂。
为了简化电路，实际上可以采用一只晶闸管来控制导电回路，然后用一只整流二极管来代替另一只晶闸管。
所以把图1-64中的VT3和VT4换成二极管VD3和VD4，就形成了单相桥式半控整流电路，如图1-67所示。
(a)电路图 (b) 波形图 图1-67 单相桥式半控整流电路带电阻性负载电路及波形图(1）电阻性负载单相桥式半控整流电路带电阻性负载时的电路如图2－28所示。
工作情况同桥式全控整流电路相似，两只晶闸管仍是共阳极连接，即使同时触发两只管子，也只能是阳极电位高的晶闸管导通。
而两只二极管是共阳极连接，总是阴极电位低的二极管导通，因此，在电源u 2正半周VD4正偏，在u 2正半周VD3正偏。
所以，在电源正半周时，触发晶闸管VT1导通，二极管VD4正偏导通，电流由电源a 端经VT1和负载Rd 及VD4，回电源b 端，若忽略两管的正向导通压降，则负载上得到的直流输出电压就是电源电压u 2，即u d =u 2。
在电源负半周时，触发VT2导通，电流由电源b 端经VT2和负载Rd 及VD3，回电源a 端，输出仍是u d =u 2，只不过在负载上的方向没变。
在负载上得到的输出波形（如图1-67(b)所示）与全控桥带电阻性负载时是一样的。
2）基本物理量计算。
①输出电压平均值的计算公式2cos 19.02α+=UUdα的移相范围是0°～180°。
②负载电流平均值的计算公式2cos 19.02α+==dddd R UR UI③流过一只晶闸管和整流二极管的电流的平均值和有效值的计算公式d dD dT I I I 21==I I T 21=④晶闸管可能承受的最大电压为22U UTM=(2）电感性负载 1）工作原理。
(a)电路图 (b) 波形图 图1-68 单相桥式半控整流电路带电感性负载电路及波形图单相桥式半控整流电路带电感性负载时的电路如图1-68所示。
单相桥式半控整流电路,有( )组触发电压
萨斯基单相桥半控整流电路就像动力电子的超级英雄一样，通过将Pesky 交替电流（AC）转化为冷却和收集的直流电（DC）而冲进来拯救一天。
如何做这个大胆的壮举？当然，在超强半导体设备的帮助下被称为"高手" 这种坏男孩整形电路是工业界和商贸界的超级巨星，展
现出其在汽车驱动器，电池充电系统和供电方面的技能。
其桥面整流
器配置是其成功的秘密酱油，使得AC平滑高效地转换为DC。
这使得它成为所有电源控制应用程序的选择。
如果你需要一些电源转换，注意不要比我们信任的单相桥半控制整流电路更远！
在这种类型的整流电路中，有两组触发电压，一组用于正半循环，另
一组用于输入AC电压的负半循环。
胸腺动物被一个发射电路控制，
这可以确保它们只在输入电压的右半循环进行。
通过调整胸骨的射击
角度，我们可以控制输出电压和投放电源。
这允许在运动驱动器和其
他应用中可变速度和功率控制。
从本质上讲，单相桥半控制整流电路在动力电子领域起到关键的作用，有助于将交替电流转换成跨多种应用的直流电流。
这种电路由于能够
有效调节输出电压和供电，在各种系统内的电力管理中产生了高度的
灵活性和效率。
单相半控桥式整流电路
单相半控桥式整流电路单相半控桥式整流电路怎样工作？这是一个广泛应用于电源和机电设备的电路系统，可以将交流电压转化为平滑直流电压，以保证稳定可靠的功率输出。
接下来，我们将分步骤阐述单相半控桥式整流电路的原理和工作过程。
步骤1：整流桥首先，让我们看看整流桥是如何工作的。
我们通常使用四个二极管组成一个整流桥，其中两个二极管被反向极性放置，另外两个被正向极性放置。
一个正半周期的输入信号将流入前两个二极管（正向极性），而负半周期则流入后两个二极管（反向极性）。
在两个负半周期之间，输出是一个直流脉动。
为了得到清晰的输出，我们需要使用一个滤波电容器。
步骤2：半波控制在半波整流电路中，整个输入周期只利用了正半周期，而浪费了负半周期。
因此，半波整流电路的电流利用率很低。
为了提高这一点，我们可以使用半波控制技术，这可以使我们正常地使用负半周期。
整个系统由一个触发器、一个晶闸管和一个电感器组成。
当触发器触发时，晶闸管表现为导通状态，然后将负半周期交流信号流入电感器，将其称为直流。
当晶闸管关闭时，电流不能流过电感器，因此在电容器上放置的电荷继续供电。
步骤3：全波控制半波控制只能利用输入信号的一半，因此电流利用率仍然很低。
为了解决这个问题，我们可以使用全波控制。
全波控制器是由一个触发器、一个晶闸管和两个二极管组成的。
每个输入周期都利用了两个半周期，以提高电流转换效率。
这里再次使用与半波控制相同的技术，但两个二极管能够允许两个不同的电路路径，以使电流能够流向电感器并在电容器上升高。
总结单相半控桥式整流电路是一种常用的电源系统，能够将输入的交流信号转化为稳定的直流电力。
通过整流桥和半波或全波控制技术，我们可以实现高效的电力变换，确保设备的可靠性和稳定性。
了解这种恒定电源电路的工作原理，将有助于了解电源系统的结构和原理，并有助于实际应用中对电源系统的维护和升级。
单相半控桥式整流电路
单相半控桥式整流电路
单相半控桥式整流电路是一种常见的电路结构，广泛应用于各种电子设备中。
本文将从电路原理、工作特点、应用范围等方面进行详细介绍。
一、电路原理
单相半控桥式整流电路由四个二极管和两个可控硅构成，其中两个二极管为正向导通，两个二极管为反向截止。
两个可控硅可以通过控制电压来实现导通和截止，从而实现对电路的控制。
二、工作特点
1. 正半周
当输入电压为正半周时，可控硅1被触发，电流通过可控硅1和二极管D1，输出电压为正半周的正脉冲。
同时，可控硅2被阻止导通，二极管D2被反向截止，输出电压为0。
2. 负半周
当输入电压为负半周时，可控硅2被触发，电流通过可控硅2和二极管D2，输出电压为负半周的负脉冲。
同时，可控硅1被阻止导通，二极管D1被反向截止，输出电压为0。
3. 输出波形
通过控制可控硅的导通和截止，可以控制输出波形。
当可控硅1和可控硅2交替导通时，输出波形为全波整流的直流电压，可以用于各种电子设备的供电。
三、应用范围
单相半控桥式整流电路广泛应用于各种电子设备中，如电视机、电脑、音响、电动工具等。
它具有体积小、效率高、稳定性好等优点，可以满足各种电子设备的供电需求。
四、结论
单相半控桥式整流电路是一种常见的电路结构，具有广泛的应用范围。
通过控制可控硅的导通和截止，可以实现对电路的控制，满足各种电子设备的供电需求。
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。
单相全波可控整流电路单相桥式半控整流电路[1]
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单相全波可控整流电路、单相桥式半控整流电路一.单相全波可控整流电路单相全波可控整流电路（Single Phase Full Wave Controlled Rectifier)，又称单相双半波可控整流电路。
图1 单相全波可控整流电路及波形单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的。
变压器不存在直流磁化的问题。
单相全波与单相全控桥的区别是：单相全波中变压器结构较复杂，材料的消耗多。
单相全波只用2个晶闸管，比单相全控桥少2个，相应的，门极驱动电路也少2个；但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的2倍。
单相全波导电回路只含1个晶闸管，比单相桥少1个，因而管压降也少1个。
因此，单相全波电路有利于在低输出电压的场合应用1.电路结构图2.单相桥式半控整流电路，有续流二极管，阻感负载时的电路及波形单相全控桥中，每个导电回路中有2个晶闸管，1个晶闸管可以用二极管代替，从而简化整个电路。
如此即成为单相桥式半控整流电路（先不考虑VDR）。
单相全控桥式整流电路带电阻性负载的电路图如2所示，四个晶间管组成整流桥，其中vTl、vT4组成一对桥臂，vT 2、vT3组成另一对桥臂，vTl和vT3两只晶闸管接成共阴极，VT2和VT 4两只品间管接成共阳极，变压器二次电压比接在a、b两点，u2=1.414U2sin(wt)2.电阻负载半控电路与全控电路在电阻负载时的工作情况相同。
其工作过程如下：a)在u2正半周，u2经VT1和VD4向负载供电。
b) 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VD2续流。
c)在u2负半周触发角a时刻触发VT3，VT3导通，u2经VT3和VD2向负载供电。
d)u2过零变正时，VD4导通，VD2关断。
VT3和VD4续流，u d又为零。
3.续流二极管的作用1)避免可能发生的失控现象。
2)若无续流二极管，则当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u d成为正弦半波，其平均值保持恒定，称为失控。
单相桥式半控整流电路续流二极管作用
单相桥式半控整流电路续流二极管作用单相桥式半控整流电路是一种常用的电路拓扑结构，通常用于将交流电转化为直流电。
在这种电路中，续流二极管起着重要的作用，下面将详细介绍续流二极管的作用。
续流二极管位于单相桥式半控整流电路中的负载电阻RL与晶闸管T1之间，其主要功能是在晶闸管T1导通后，提供一个绕过负载电阻RL的电流通路，以确保电流的持续流动。
在单相桥式半控整流电路中，晶闸管充当开关的作用。
当晶闸管T1导通时，正半周期的电流可以经过负载电阻RL流向负极，造成一个正向电流。
但是，在负向电压的半周期中，晶闸管T1是处于非导通状态的，此时不能通过晶闸管T1流过负载电阻RL的电流。
而这时续流二极管就起到了重要的作用。
续流二极管被连接到桥式电路的N侧和负载电阻RL之间，负责提供一个可控的绕过负载电阻RL的电流路径。
当晶闸管T1不导通时，负向电压会使续流二极管上的二极管正向偏置，使其导通，从而维持电流的持续流动。
续流二极管的导通使得电流可以继续流向负极，完成半周期的整流过程。
同时，续流二极管还能够减小由于晶闸管T1导通不完全带来的传导损耗和电压尖峰问题。
续流二极管在单相桥式半控整流电路中的作用主要有以下几个方面：1.提供电流通路：续流二极管在晶闸管T1不导通的半周期中提供一个绕过负载电阻RL的电流通路，使得电流可以持续流动，确保整流电路正常工作。
2.防止反向电压：在负向电压的半周期中，晶闸管T1是不导通的，而续流二极管则起到了防止反向电压的作用。
当晶闸管不导通时，负向电压会使续流二极管导通，电流可以继续流向负极。
3.减小传导损耗：续流二极管的导通可以有效地减小由于晶闸管导通不完全而带来的传导损耗。
当晶闸管导通不完全时，续流二极管的导通可以使电流可以继续顺利流过，避免不必要的能量损失。
4.减小电压尖峰：当晶闸管导通时，续流二极管也会导通，从而减小因晶闸管导通不完全而产生的电压尖峰。
这对于保护电路的其他元件和确保整个电路的稳定性非常重要。
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信息工程学院电力电子学课程设计报告书题目: 单相桥式半控整流电路专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：2012 年 5 月9 日信息工程学院课程设计任务书目录摘要 (3)设计要求 (5)方案选择 (5)元器件的选择 (7)晶闸管 (7)晶闸管的结构 (7)晶闸管的工作原理图 (7)晶闸管触发条件 (8)电路组成 (9)保护电路的设计 (10)过电压保护 (10)过电流保护 (11)结果分析 (12)电路原理图及其工作波形 (12)分析 (15)参数计算 (16)元件选择 (17)实验结果 (18)元器件清单 (18)实验结果 (21)心得与体会 (21)摘要随着科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。
但是晶杂管相控整流电路中随着触发角α的增大，电流中谐波分量相应增大，因此功率因素很低。
把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就构成了PWM整流电路。
通过对PWM整流电路的适当控制，可以使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位，功率因素近似为1。
这种整流电路称为高功率因素整流器，它具有广泛的应用前景。
由于电力电子技术是将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域，利用半导体电力开关器件组成各种电力变换电路实现电能和变换和控制，而构成的一门完整的学科。
故其学习方法与电子技术和控制技术有很多相似之处，因此要学好这门课就必须做好实验和课程设计，因而我们进行了此次课程设计。
又因为整流电路应用非常广泛，而锯齿波移相触发单相晶闸管半控整流电路又有利于夯实基础，故我们单结晶体管触发的单相晶闸管半控整流电路这一课题作为这一课程的课程设计的课题。
关键字：逆变电路单相晶闸管PWM 电力电子一、设计要求：1、电源电压：交流220V/50Hz2、输出电压范围：20V-50V3、最大输出电流：10A4、具有过流保护功能，动作电流：12A5、具有稳压功能6、电源效率不低于70%二、方案选择：方案1：单相桥式半控整流电路电路简图如下：图1.4对每个导电回路进行控制，相对于半控桥而言少了一个控制器件，用二极管代替，有利于降低损耗！如果不加续流二极管，当α突然增大至180°或出发脉冲丢失时，由于电感储能不经变压器二次绕组释放，只是消耗在负载电阻上，会发生一个晶闸管导通而两个二极管轮流导通的情况，这使ud成为正弦半波，即半周期ud为正弦，另外半周期为ud为零，其平均值保持稳定，相当于单相半波不可控整流电路时的波形，即为失控。
所以必须加续流二极管，以免发生失控现象。
方案2：单相桥式全控整流电路电路简图如下：图1.5此电路对每个导电回路进行控制，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。
方案3：单相半波可控整流电路：电路简图如下：图1.6此电路只需要一个可控器件，电路比较简单，VT的a 移相范围为180 。
但输出脉动大，变压器二次侧电流中含直流分量，造成变压器铁芯直流磁化。
为使变压器铁心不饱和，需增大铁心截面积，增大了设备的容量。
实际上很少应用此种电路。
方案4：单相全波可控整流电路：电路简图如下：图1.7此电路变压器是带中心抽头的，结构比较复杂，只要用2个可控器件，单相全波只用2个晶闸管，比单相全控桥少2个，因此少了一个管压降，相应地，门极驱动电路也少2个，但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的2倍。
不存在直流磁化的问题，适用于输出低压的场合作电流脉冲大（电阻性负载时），，且整流变压器二次绕组中存在直流分量,使铁心磁化，变压器不能充分利用。
而单相全控式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器利用率高的优点。
相同的负载下流过晶闸管的平单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍，在均电流减小一半；且功率因数提高了一半。
根据以上的比较分析因此选择的方案为单相全控桥式整流电路（负载为阻感性负载）。
综上所述，针对他们的优缺点，我们采用方案一，即单相桥式半控整流电路。
三、元器件的选择晶闸管晶管又称为晶体闸流管，可控硅整流（Silicon Controlled Rectifier-- SCR），开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代; 20世纪80年代以来，开始被性能更好的半控型器件取代。
能承受的电压和电流容量最高，工作可靠，以被广泛应用于相控整流、逆变、交流调压、直流变换等领域，成为功率低频（200Hz以下）装置中的主要器件。
晶闸管往往专指晶闸管的一种基本类型--普通晶闸管。
广义上讲，晶闸管还包括其许多类型的派生器件。
1）、晶闸管的结构晶闸管是大功率器件，工作时产生大量的热，因此必须安装散热器。
引出阳极A、阴极K和门极（或称栅极）G三个联接端。
内部结构:四层三个结如图2.22）、晶闸管的工作原理图晶闸管由四层半导体（P1、N1、P2、N2）组成，形成三个结J1（P1N1）、J2（N1P2）、J3（P2N2），并分别从P1、P2、N2引入A、G、K三个电极，如图1.2(左)所示。
由于具有扩散工艺，具有三结四层结构的普通晶闸管可以等效成如图1.2（右）所示的两个晶闸管T1（P1-N1-P2）和（N1-P2-N2）组成的等效电路。
图1.2 晶闸管的内部结构和等效电路晶闸管的驱动过程更多的是称为触发，产生注入门极的触发电流ＩＧ的电路称为门极触发电路。
也正是由于能过门极只能控制其开通，不能控制其关断，晶闸管才被称为半控型器件。
其他几种可能导通的情况：①阳极电压升高至相当高的数值造成雪崩效应②阳极电压上升率du/dt过高③结温较高④光直接照射硅片，即光触发：光控晶闸管只有门极触发是最精确、迅速而可靠的控制手段。
3）晶闸管的门极触发条件（1）: 晶闸管承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通；（2）：晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能导通；（3）：晶闸管一旦导通门极就失去控制作用；（4）：要使晶闸管关断，只能使其电流小到零一下。
晶闸管的驱动过程更多的是称为触发，产生注入门极的触发电流ＩＧ的电路称为门极触发电路。
也正是由于能过门极只能控制其开通，不能控制其关断，晶闸管才被称为半控型器件。
只有门极触发是最精确、迅速而可靠的控制手段。
可关断晶闸管可关断晶闸管简称GTO。
可关断晶闸管的结构GTO的内部结构与普通晶闸管相同，都是PNPN四层结构，外部引出阳极Ａ、阴极Ｋ和门极Ｇ如图1.3。
和普通晶闸管不同，GTO是一种多元胞的功率集成器件，内部包含十个甚至数百个共阳极的小GTO元胞，这些GTO元胞的阴极和门极在器件内部并联在一起，使器件的功率可以到达相当大的数值。
单相半控桥式整流电路带大电感负载时的工作特点是：晶闸管在触发时刻换流，二极管则在电源电压过零时换流；由于自然续流的作用，整流输出电压ud的波形与半控桥式整流电路带电阻性负载时相同，α的移相范围为0～180°，ud 、Id的计算公式和半控桥带电阻性负载时相同；流过晶闸管和二极管的电流都是宽度为180°的方波且与α无关，交流侧电流为正、负对称的交变方波。
单相半控桥式整流电路带大电感性负载时，虽本身有自然续流的能力，似乎不需要另接续流二极管。
但在实际运行中，当突然把控制角α增大到180°以上或突然切断触发电路时，会发生正在导通的晶闸管一直导通，两个二极管轮流导通的现象。
此时触发信号对输出电压失去了控制作用，我们把这种现象称为失控。
失控现象在使用中是不允许的，为消除失控，带电感性负载的半控桥式整流电路还需另接续流二极管VD。
电路组成单相半控桥式整流电路由一组共阴极接法的单相半波可控整流电路和一组共阳极接法的单相半波可控整流电路串联而成。
因此，整流输出电压的平均值Ud为单相半波整流时的两倍，在大电感负载时为式中U2l为变压器次级线电压有效值。
与单相半波电路相比，若要求输出电压相同，则单相桥式整流电路对晶闸管最大正反向电压的要求降低一半；若输入电压相同，则输出电压Ud比单相半波可控整流时高一倍。
另外，由于共阴极组在电源电压正半周时导通，流经变压器次级绕组的电流为正；共阳极组在电压负半周时导通，流经变压器次级绕组的电流为负，因此在一个周期中变压器绕组不但提高了导电时间，而且也无直流流过，克服了单相半波可控整流电路存在直流磁化和变压器利用率低的缺点。
为分析方便，把一个周期分为6段，每段相隔60°。
在第(1)段期间，a相电位ua最高，共阴极组的V1被触发导通，b相电位ub最低，共阳极组的V6被触发导通，电流路径为ua→V1→R(L)→V6→ub。
变压器a、b两相工作，共阴极组的a相电流ia为正，共阳极组的b相电流ib为负，输出电压为线电压ud=uab。
在第(2)段期间，ua仍最高，V1继续导通，而uc变为最负，电源过自然换流点时触发V2导通，c相电压低于b相电压，V6因承受反压而关断，电流即从b相换到c相。
这时电流路径为ua→V1→R(L)→V2→uc。
变压器a、c两相工作，共阴极组的a相电流i为正，共阳极组的c相电流ic为负，输出电压为线电压ud=uac在第(3)段期间，ub为最高，共阴极组在经过自然换流点时触发V3导通，由于b相电压高于a相电压，V1管因承受反压而关断，电流从a相换相到b 相。
V2因为uc仍为最低而继续导通。
这时电流路径为ub→V3→R(L)→V2→uc。
变压器b、c两相工作，共阴极组的b相电流ib为正，共阳极组的c相电流ic 为负，输出电压为线电压ud=ubc。
以下各段依此类推，可得到在第(4)段时输出电压ud=uba；在第(5)段时输出电压ud=uca；在第(6)段时输出电压ud =ucb。
以后则重复上述过程。
由以上分析可知，单相半控桥式整流电路晶闸管的导通换流顺序是：V6→V1→V2→V3→V4→V5→V6。
电路输出电压ud的波形如图2-13(d)所示。
四、保护电路的设计保护电路的设计在电力电子电路中，除了电力电子器件参数选择合适、驱动电路设计采用合适的过电压、过电流、du/dt保护和di/dt 保护也是必要的。
4.1 过电压保护电力电子装置中可能发生的过电压分为外因过电压和内应过电压两类。
外因过电压主要来自雷击和系统中的操作过程等外部原因，包括：（1）操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起的过电压，快速直流开关的切断等经常性操作中的电磁过程引起的过压。