单相桥式全波整流电路
单相全波桥式整流电路工作原理
单相全波桥式整流电路工作原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠单相全波桥式整流电路的工作原理。
咱先打个比方哈，这单相全波桥式整流电路就好比是一个特别会整理东西的小能手。
交流电源就像是一堆杂乱无章的物品，有正有负，乱七八糟的。
那这个小能手是咋工作的呢？它里面有四个二极管，就像是四只小手，这四只小手可机灵着呢！当交流电源的电压是正的时候，其中两只小手就赶紧把正电压给抓住，让电流顺着它们设定的路走。
然后呢，当交流电源的电压变成负的时候，另外两只小手又迅速行动起来，把负电压也给抓住，同样让电流按照它们的安排走。
这么一来二去的，不管交流电源怎么变，经过这四只小手的整理，出来的可就都是一个方向的电流啦！就好像把那堆杂乱的物品整理得井井有条一样。
你说神奇不神奇？这可不就是变魔术嘛！把交流变成了直流。
那这有啥用呢？用处可大了去了！你想想，很多电子设备不都需要直流电才能好好工作嘛。
要是没有这个单相全波桥式整流电路，那这些设备不就没法正常运行啦？就好比人没了粮食，那还怎么有力气干活呀！
而且啊，这个电路还有个好处，就是它的效率比较高。
它能把交流电源充分利用起来，让直流电更稳定、更可靠。
所以说啊，这单相全波桥式整流电路可真是个宝啊！它默默地在各种电子设备里发挥着重要作用，让我们的生活变得更加丰富多彩。
咱可不能小瞧了它呀！
总之，单相全波桥式整流电路就是这么厉害，这么重要！它就像一个幕后英雄，虽然我们平时可能不太注意到它，但它却一直在为我们的科技生活贡献着自己的力量呢！。
单相桥式全波整流电路
整流电流大于IV
额定反向工作电压大于VRM
查晶体管手册，可选用整流电流为3A，额定反向工作电压 为100V的整流二极管2CZ12A（3A/100V）四只。
三、知识拓展
如果你的公司制造二极管，为了方 便使用者组装桥式整流电路，你有什么 好主意？
练习：QL型全桥堆的连接方法
T
V1
RL
全桥堆的正、负极端分别接负载的正、 负极。两个交流端接变压器输出端。
教学方法： 讲解法、作图法
过程教学: 一、复习引入
复习单相半波整流电路和单相全波整流电 路。
旧课回顾
1.单相半波整流电路
有什么优点和缺点？ 优点：电路简单，变压器无抽头。 缺点：电源利用率低，输出电压脉动大。
旧课回顾
2.单相全波整流电路
有什么优点和缺点？ 优点：整流效率高，
输出电压波动小。
缺点：变压器必须有中心抽头，
v1
负半-周负: 半-周:V3
TT
- - V4
V1
+ + V3
V4 V1 V21、桥式整流电路工作原理
RL RL 正半周:
V3 V2
电流通过V1、V3，V2、 V2V4截止。电流从右向左
通过负载。
V4 V1 V1负半周:
RL RL 电流通过V2、V4，V1、 V3截止。电流从右向左
通过负载。
V3 V2
§1.3.3 单相桥式全波整流电路
单相桥式全波整流电路
课题： §1.3.3 单相桥式全波整流电路
教学要求： 1、单相桥式全波整流电路的组成 2、整流原理 3、波形图 教学重点： 1、桥式全波整流电路的组成 2、整流原理分析 教学难点： 1、整流原理分析 2、整流电路中涉及输出电流、电压的计算
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
◆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
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。
单相全波和桥式整流电路
单相全波整流电路中，若要求输出直流电压为18v，则整流电压器二次侧的输出电压时多少1》要求整流输出直流电压为18v而没有电容器滤波时，变压器二次侧的输出电压：U交＝U直/0.9＝18/0.9＝20(V)2》整流输出直流设置了电容器滤波后电压为18v时，变压器二次侧的输出电压：U交＝U直/0.9/1.41＝18/0.9/1.41≈14(V)在三相桥式全控整流电路中，对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的，控制角都是α。
由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联，因此整流电压为三相半波时的两倍。
很显然在输出电压相同的情况下，三相桥式晶闸管要求的最大反向电压，可比三相半波线路中的晶闸管低一半。
为了分析方便，使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序是1-2-3-4-5-6，晶闸管是这样编号的：晶闸管KP1和KP4接a相，晶闸管KP3和KP6接b相，晶管KP5和KP2接c相。
晶闸管KP1、KP3、KP5组成共阴极组，而晶闸管KP2、KP4、KP6组成共阳极组。
为了搞清楚α变化时各晶闸管的导通规律，分析输出波形的变化规则，下面研究几个特殊控制角，先分析α=0的情况，也就是在自然换相点触发换相时的情况。
图1是电路接线图。
为了分析方便起见，把一个周期等分6段（见图2）。
在第（1）段期间，a相电压最高，而共阴极组的晶闸管KP1被触发导通，b相电位最低，所以供阳极组的晶闸管KP6被触发导通。
这时电流由a相经KP1流向负载，再经KP6流入b相。
变压器a、b两相工作，共阴极组的a相电流为正，共阳极组的b相电流为负。
加在负载上的整流电压为ud=ua-ub=uab经过60°后进入第(2)段时期。
这时a相电位仍然最高，晶闸管KPl继续导通，但是c相电位却变成最低，当经过自然换相点时触发c相晶闸管KP2，电流即从b相换到c相，KP6承受反向电压而关断。
这时电流由a相流出经KPl、负载、KP2流回电源c相。
变压器a、c两相工作。
桥式整流和滤波电路
一、单相桥式全波整流电路 1．电路如图
V1～V4为整流二 极管，电路为桥
式结构。
2. 工作原理 （1）v2正半周时，如图1.2.4（a）所示，A点电位高于B点 电位，则V1、V3导通（V2、V4截止），i1自上而下流过负载RL； （2）v2负半周时，如图1.2.4（b）所示，A点电位低于B点电 位，则V2、V4导通（V1、V3截止），i2自上而下流过负载RL；
整流元件组合件称为整流堆，常见的有： （1）半桥：2CQ型，如图1.2.8（a）所示； （2）全桥：QL型，如图1.2.8（b）所示。
优点：电路组成简单、可靠。
电磁炉、电视机均 有应用。
图1.2.8 半桥和全桥整流堆
二、滤波电路
交流 整流
脉动
滤波 直流
电压
直流电压
电压
1.作用：滤除脉动直流电中脉动成分。 2.种类：电容滤波器、电感滤波器、复 式滤波器
【例l—3】 利用稳压二极管或二极管的 正向压降，是否也可以稳压?
❖ 【例l—4】 在图1—3所示电路中，发光二极 管导通电压U。=1.5 v，正向电流在5～l5 mA 时才能正常工作。试问：(1)开关S在什么位 置时发光二极管才能发光? (2)R的取值范围 是多少?
❖ 【例l-5】 VZ1和VZ2为两只稳压二极管，稳 压值分别为6.5 V和5 V。求图1—4所示电路 的稳压值。
图1.3.3 带电感滤波器
3.应用：较大功率电源。 4.缺点：体积大、重量大。
（四）复式滤波器
结构特点：电容与负载并联，电感与负载串联。 性能特点：滤波效果好。 1. L型滤波器 （1）电路： （2）原理：整流输出的脉动直流经过电感L，交流成分被 削弱，再经过电容C滤波，就可在负载上获得更加平滑的直流 电压。
桥式整流和滤波电路
VL 0.9V2
所以
VL 60V V2 66.7V 0.9 0.9
流过二极管的平均电流
1 1 I V I L 4A 2A 2 2
二极管承受的反向峰值电压
VRM 2V2 1.41 66.7 94V
查晶体管手册，可选用整流电流为3安培，额定反向工作 电压为100伏的整流二极管2CZ12A（3A/100V）四只。
当电路电流增加时，线圈中 自感电动势与电流反向，阻碍电 流增加，电感存储磁场能；当电 流减小时，线圈中自感电动势与 电流同向，阻碍电流减小，电感 释放能量。使负载电流比较平滑， 从而得到比较平滑的直流电压。
图1.3.3 带电感滤波器
3.应用：较大功率电源。 4.缺点：体积大、重量大。
（四）复式滤波器
（一）电容滤波器 1．电路
特点：输出端一较大容量的电 解电容器与负载并联。
2.原理:利用电容对电压的充放电作
用使输出电压趋于平滑。
3.应用场合：该形式电路多用于小 功率电源电路中。
工作原理分析： 1.设接通电源的瞬 间(t=0)，电容两端 电压uc=0; 2.当u2由零上升时， VD1、VD3导通，向 电 容C充电，同时 向负载RL提供电流; 由于充电回路的电 阻很小，使uc与u2 同步变化; 3.当 u2到最大值时， 在a点，uc随u2达到 峰值，如图 6．1．5(b)中的a点。
u1
u1
u2
D4
D1
D3 C D2
S uo RL
b
输出电压估算公式 为（负载）
单相桥式全控整流电路电阻和电感计算
单相桥式全控整流电路电阻和电感计算我们要计算单相桥式全控整流电路中的电阻和电感。
首先，我们需要了解单相桥式全控整流电路的基本原理和结构。
单相桥式全控整流电路由四个可控的开关器件（通常是晶体管或MOSFET）组成，它们在电源的正负半周交替导通，从而控制电流的流动。
假设我们有一个单相桥式全控整流电路，其输出电压为Vout，输出电流为Iout，输出电阻为Rout，输出电感为Lout。
根据电路的基本原理，我们可以建立以下数学模型：
1. 输出电压Vout = 0.9 × 输入电压（考虑到整流器的效率）
2. 输出电流Iout = Vout / Rout
3. 输出电阻Rout = Vout / Iout
4. 输出电感Lout = Vout / (2 × π × f × Iout)，其中f 是电源频率。
现在我们要来解这个方程组，找出Rout 和Lout 的值。
计算结果为：输出电阻Rout = 100 Ω，输出电感Lout = 0.0015 H。
所以，单相桥式全控整流电路的输出电阻为100 Ω，输出电感为0.0015 H。
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实验
单相桥式全控整流电路实验一、实验目的1.加深理解单相桥式全控整流及逆变电路的工作原理。
2.研究单相桥式变流电路整流的全过程。
二、实验所需挂件及附件序号型号备注1 PE01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。
2 PE-11三相可控整流电路该挂件包含“晶闸管”3 PE-12 晶闸管触发电路该挂件包含“锯齿波同步触发电路”模块。
4 PE-25实验元器件该挂件包含“二极管”5 PE-43变压器、可调电阻模块6 双踪示波器自备7 万用表自备三、实验线路及原理本实验线路如图所示，两组锯齿波同步移相触发电路均在PE-12挂件上，它们由同一个同步变压器保持与输入的电压同步，锯齿波触发脉冲G1，K1加到VT1的控制极和阴极，锯齿波触发脉冲G4，K4加到VT6控制极和阴极。
锯齿波触发脉冲G2，K2加到VT4的控制极和阴极，锯齿波触发脉冲G3，K3加到VT3控制极和阴极。
，晶闸管主电路的“触发脉冲输入”端的扁平电缆不要接，并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭（防止误触发），图为单相桥式整流带电阻电感性负载，其输出负载R用电源控制屏三相可调电阻器，将两个900Ω接成并联形式，电抗L d用电源控制屏面板上的700mH，直流电压、电流表均在电源控制屏面板上。
触发电路采用PE-12组件挂箱上的“锯齿波同步移相触发电路Ⅰ”和“Ⅱ”。
图2-7 单相桥式整流实验原理图四、实验内容1.单相桥式全控整流电路带电阻负载。
2.单相桥式全控整流电路带电阻电感负载。
五、实验方法1.触发电路的调试将PE01电源控制屏的电源使输出线电压为220V，用两根导线将220V交流电压接到PE-12的“外接220V”端（电源控制屏的“A”用导线接到PE-12挂件的“外接220V”端的下端，电源控制屏的“B”用导线接到PE-12挂件的“外接220V”端的上端），按下“启动”按钮，打开PE-12电源开关，用示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。
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°。
单相全波桥式整流电路设计(1)
单相全波桥式整流电路设计1. 引言单相全波桥式整流电路是一种常见的电力电子电路，用于将交流电转换为直流电。
本文将介绍单相全波桥式整流电路的设计原理和实现步骤。
2. 设计原理单相全波桥式整流电路由四个二极管和一个负载组成。
其原理是利用二极管的正向导通特性，将交流电信号的负半周和正半周分别转换为直流电信号。
在正半周，二极管D1和D2导通，而D3和D4截止；在负半周，D3和D4导通，而D1和D2截止。
这样，通过四个二极管的交替导通和截止，就能实现对交流电信号的整流。
3. 电路图下图是单相全波桥式整流电路的电路图示意图。
+----- RL -----+| |V1 |+---|>---+ || | +------|<--+| | D1| |+-----|>------ RL| D4 | |V_in --| +------|<--+| D3 || || |<-----|>-----+GND -|---|| | D2+---|>---+| |GND GND4. 设计步骤步骤1：确定负载电阻首先要确定负载电阻的大小，根据应用的需求和负载电流的要求，选择合适的负载电阻。
步骤2：选择二极管根据负载电流和电压要求，选择合适的二极管。
需要考虑二极管的额定电流、反向电压和导通压降。
步骤3：计算滤波电容为了实现更稳定的直流输出，通常需要在桥式整流电路的输出端添加一个滤波电容。
滤波电容的大小可以根据负载电流和纹波电压的要求来计算。
步骤4：确定输入电压根据应用的需求，确定输入电压的大小。
需要根据输入电压来选择适当的二次侧变压器，以及设计适合的电源适配器。
步骤5：进行电路布局和连线根据设计要求，进行电路布局和连线。
需要注意电路的隔离和保护，尽量减小电路中的干扰和损耗。
5. 总结单相全波桥式整流电路是一种常见的电力电子电路，用于将交流电转换为直流电。
本文介绍了单相全波桥式整流电路的设计原理和实现步骤。
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。
单相桥式全波整电路原理图解
单相桥式全波整流电路原理图解
上面是单相桥式全波整流电路的电路图
前半个周期，D1和D3导通，而D2和D4截止，加在RL上的是上正下负电压，后半个周期，D2和D4导通，而D1和D3截止，加在RL 上的还是上正下负的电压。
如此反复此电路和全波整流电路一样，都完全利用了电流的整个过程。
从而使得U0= 0.9U2。
继而也可以求出I0的平均值;
流过每个二极管的电流等于I0的一半;
在不考虑压降的情况下，当一组二极管导通时，另一组二极管截止，承受全部交流峰值电压，即为最高发向工作电压为根号二倍的U2;。
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
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
单相桥式全控整流电路（一）如右图所示，图为单相桥式全控整流电路带电阻负载拓扑图。
电路中，晶闸管VTI和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3组成另一对桥臂。
在正弦电压源（amplitude:300vfrequency=50hz）正半周，四个管子均不导通，负载电流id为零、ud也为零。
VT1和VT4串联承受电压v_sin。
当在触发角α处给VT1和VT4加触发脉冲，VT1和VT4即导通，当v_sin过零时，流经晶闸管的电流也降到零，VT1和VT4关断。
如左图（第一组桥臂t=0~10ms；α=90°），第二组桥臂原理相同，其两端电压波形如上图（t=10~20ms）。
图（1）：电阻性负载两端电压波形。
Ave=93.417 ； freq=99.971 。
（α=90°）。
补图（2）：电阻性负载两端电压波形。
Ave=149.65 ； freq=99.967 。
（α=54°）。
（二）如右图所示，图为单相桥式全控整流电路带电阻电感负载拓扑图（α=90°）。
假设电路已工作于稳态，电感值取较大100m，负载波形较为明显。
在v_sin的正半周，触发角α处给晶闸管VT1和VT4加触发脉冲使其开通，负载两端电压等于v_sin。
负载中有电感存在使负载电流不能突变，电感对负载电流起平波作用。
在v_sin过零变负时，由于电感的存在晶闸管VT1和VT4中仍流过电流，并不关断。
如左图（VT1两端电压波形）所示，在t=10.0m时，明显并未关断，仍处于导通状态。
右图（负载两端电压波形）存在明显的电感续流现象。
其电压平均值ave=83.241(v)<93.417(v)。
这是由于波形在x负半轴有图像导致平均值降低。
(三)纯电感负载L从1m变化至10m（步进1m）波形变化如下图（1），局部放大如图（2）。
（四）单相桥式全控整流电路（带续流二极管）其拓扑结构如右图所示。
（α=90°）在v_sine过零变负时，由于续流二极管VDR的存在，以及电感电流不会突变。
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21 Chp3 说教学过程
手机签到、组织教学（2分钟）
组织教学 手机签到
按时签到 手势签到 节约时间
22 Chp3 说教学过程
提出问题、引入课题 （5分钟）
师 生 共 同 观 看
23 Chp3 说教学过程
提出问题、引入课题 （5分钟）
实 物 展 示
设计 意图
联系生活，引发学生学习兴趣。
美的结论。分组合作更有利渗透团队精神。
32 Chp3 说教学过程
深化问题、合作讨论（25分钟）
老师的肯定和点 赞会增加学生的 信心，提高学生 的学习兴趣！
33 Chp3 说教学过程
练习指导、布置作业（15分钟）
过渡页
TRANSITION PAGE
Chapter.3
说板书设计
35 CChhpp33服务内容
电 路 中 二 极 管 VD2
Io(AV)
Uo(AV) RL
0.9 U2 RL
出现下列问题 （1）反接
3、二极管最大整流电 （2）虚焊
流
ID(AV) 0.5Io(AV)
（3）击穿 电路将会产生什么
4、二极管最高反向工 结果？
作电压
六、作业
URM 2U2
选管依据
过渡页
TRANSITION PAGE
在整个学习期间，学生学 习更愉快，课堂气氛更活跃， 师生关系更为融洽，充分体现 了“以学生为主体，以教师为 主导”的职业教育方式、方法。
39 CChhpp34服务内容
说教学反思
3
教学反思
但是，分组讨论环节仍存 在不是每个学生都积极参与的 情况，今后需要更多地走到学 生中间，帮助和督促学生尽快 进入学习状态，增强学习效果。
向工作电压
URM 2U2
四、总结 选管依据
设计 教师结合板书，总结本课题的重点及难点，学生在教师带领下参与总结，使知识系统化。课堂总结与
意图 学习目标及提出问题相对应，达到解决问题的目的。
31 Chp3 说教学过程
深化问题、合作讨论（25分钟）
单相桥式整流电路出现下列情况，电路能不能正 常工作？
教学体系
课堂板书
利于课堂总结 互相取长补短
领会思路结构 掌握重点难点 保持知识记忆 促进身心发展
多媒体课件
情境高效直观 优化教学结构
培养观察能力 加深理解记忆 形成正确概念 激发学习兴趣
合作讨论
改善课堂氛围 发挥学生潜能
促进交往能力 培养创新意识 加强团队精神 发展多元智能
头脑风暴
手机参与教学 科技改变课堂
Chapter.4
说教学反思
37 CChhpp34服务内容 教学反思
说教学反思
1
本课题亮点在于：结合新型信 息化教学手段——“蓝墨云班课”， 实现课前预习、课上学习、课后拓 展信息化全面覆盖，通过经验值大 比拼增强了学生兴趣，达到了预期 的教学目标。
38 CChhpp34服务内容
说教学反思
2
教学反思
8 Chp1 说教材
教学目标
3
了解桥式全波整流电路的结构、作用； 理解桥式全波整流电路工作原理； 掌握单相全波整流电路输出电压的波形及计算
培养学生的观察能力和总结归纳的能力； 能从实际电路图中识读电路； 通过估算，会合理选用整流电路元件； 会分析解决简单故障。
以就业为导向 以学生为本位
24 Chp3 说教学过程
提出问题、引入课题 （5分钟）----直流稳压电源
设计
带领学生对应PPT回顾直流稳压电源的构成及各部分作用，及时肯定学生的积极表现，触动其他学
意图 生积极参与。
25 Chp3 说教学过程
提出问题、引入课题 （5分钟）----单相半波整流
u2
u1
u2
a）电路图
b)波形图
设计 意图
和思考者。
VD4
u1
u2
VD3
VD1 VD2
+
RLuo
u0
VD1.3 VD2.4 VD1.3 VD2.4
波形分析
28 Chp3 说教学过程
展开探究、讲授新课 （30分钟）---【桥式整流电路参数估算】
设计 意图
突出重点，通过板书再现工作波形，得出电 路参数估算公式。特别结合工程实际指出二 极管如选择不当的后果，培养学生比较分析 能力和注重安全、环保节约的意识。
强化信息刺激 促进思维扩散 及时补充完善 诱发创造设想
过渡页
TRANSITION PAGE
Chapter.2
说学法
17 Chp32 服说务学内法容
“授之以鱼”不如“授之以渔”，本课题教给学生沿着“发现问题──探究问题——解决问题──深化问题” 的主线，结合多种方法学会思考、自主探究、仔细观察、及时讨论，培养学生团队协作的精神。
2 3 t
u 2U 2 O
O
2 3 t
io
O
uD
2
3 t
O
2 3 t
2U
29 Chp3 说教学过程
展开探究、讲授新课 （30分钟）----【桥式整流电路的组成】
设计 意图
利用手机充电器拆分图片，请学生找出实际桥式全波整流电路。联系实际，学以致用。
30 Chp3 说教学过程
说板书设计
1
一、电路组成 u1 u2
导通管串联 截止管并联
单相桥式全波整流电路
二、工作原理
u2
2U 2
O
t
2 3
2U 2 uO
O
io
O
uD
O
t
2 3
t 2 3
t
2U
三、参数计算
四、总结
1、输出电压平均值 五、讨论
U o(AV) 0.9U 2
如果桥式整流
2、负载电流公式
1.1 二极管 1.2 二极管整流及滤波电路 技能实训 单相整流滤波电路的安装与调试 第2章 三极管及放大电路基础 • …… 第4章 直流稳压电源 4.1 直流稳压电源的组成 4.2 三端集成稳压器电路 技能实训 用三端集成稳压器制作多功能直流稳压电源；
6 Chp1 说教材
教材的选用与处理
1
高等教育出版社 张金华 主编
27 Chp3 说教学过程
展开探究、讲授新课 （30分钟）----【桥式整流电路的工作原理】
输入正半周
VD4
VD1
u1 u2
VD3
VD2
输入负半周
+
iuo o
RL
“问题引领、逐步深入”：教师讲述正半
设计 意图
周,然后“角色互换”，由学生完成负半周
的工作原理讲述，在教师多个问题的引领下， 使学生从消极的听讲者转变为主动的探索者
学习方法
问题学习法
合作讨论法
反思学习法
观察法
带着问题去听课，有 利于集中注意力，目 的明确。
营造生生互动、师 生互动的合作情境， 引导学生积极思考， 培养团队协作能力
让学生在学习的基 础上认真深入进行思 考，把学习与思考结 合起来。
学生带着问题进行 观察，能启发思维、 扩大感性认识、养成 观察习惯，形成观察 的灵敏性
解决问题、课堂小结（3分钟）
总结
一、电路组成
导通管串联 截止管并联
单相桥式全波整流电路
二、工作原理
三、参数计算
1、输出电压平均
值
U o(AV) 0.9U 2
2、负载电流公式
Io(AV)
Uo(AV) RL
0.9 U2 RL
3、二极管最大整
流电流
I D(AV) 0.5Io(AV)
4、二极管最高反
在网络环境下成长，随着“互联网+”时代的快速到来，他们更依赖网络。但目前大多数学校 都禁止学生带手机进课堂，为什么我们不能“改堵为疏”，充分利用手机实现信息化教学全 覆盖呢？
过渡页
TRANSITION PAGE
Chapter.2
说教法
15 CChhpp32 服说务教内法容 “教无定法，贵在得法”。采用结合“蓝墨云班课”的多种教学方法支持下的问题教学法。整体由“课堂 板书+多媒体课件+合作讨论+头脑风暴”的教学体系构成。
培养学生注重安全、节能环保意识； 渗透团队精神及研究探索意识； 使学生在自主解决问题的过程中培养成就感，为今后自主学习打下基础
9 Chp1 说教材
教学重点和难点
4
重点
电路的工作原理；电路输出 电压波形的计算。
难点
关键
单相桥式全波整流电路常 见故障分析。
将所学的知识点应用到实际问题中， 能分析和解决简单故障。
直流输出电压平均值
U o(AV) 0.9U 2
负载电流平均值
Байду номын сангаас
I o(AV)
U o(AV) RL
0.9 U 2 RL
二极管最大整流电流
IIDD(A(VA)V) 0.50Io(.A5V)I o(AV)
二二极极管管最最高高反反向向工工作作电电压压
UURMRM 2U22U选2 管依据
2U 2 u2 O
引导学生一起复习单相半波整流电路的结构及输出波形，分析电路存在的缺陷，提出问题，承上
启下，激发学生学习兴趣和探究欲望。
26 Chp3 说教学过程
展开探究、讲授新课 （30分钟）----【桥式整流电路的组成】
u1
u2
设计 意图
介绍常见的单相桥式整流电路，与《电工基础》中的电桥电路相比较，为识读实际电路打下基础。 然后以上图为例展开本节课的精讲环节。
• 第1章 二极管及其应用