单相全波和桥式整流电路
三相全波整流
一、单相半波整电路下图为单相半波电阻性负载整流电路。
由于半导体二极管D的单向导电特性，只有当变压器B次级电压U2为正半周时，才有电流I L流过负载R L，而负半周时I L则被截断，使负载两端的电压U L成为单向脉动直流电压，U=为其直流成分。
二、单相全波整流电路下图为单相全波容性负载整流电路。
电源变压器B的次级绕组具有中心抽头0；因此，可以得到电压值相等而相位相差180°的交流电压U21和U22，分别经二极管D1和D2整流。
在未加入电容C（即阻性负载）时，当变压器B次级绕组1的交流电压为正、2端为负时，D1导通，D2截止，流经负载的电流为I D1，另半个周期时，则2端为正，1端为负，此时D2导通，D1截止，流经负载的电流I D2。
I D1和I D2交替流经负载，使负载电流I L为单向的连续脉动直流，如下图所示。
在图中，B为电源变压器；I D1、I D2为整流器电流，U L为输出电压，U m为变压器次级电压U21或U22的峰值。
三、单相桥式整流电路下图是容性负载单相桥式整流电路。
它的四臂是由四只二极管构成，当变压器B次级的1端为正、2端为负时，二极管D2和D4因承受正向电压而导通，D1和D3因承受反向电压而截止。
此时，电流由变压器1端通过D4经R L，再经D2返回2端。
当1端为正时，二极管D1、D3导通，D2、D4截止，电流则由2端通过D3流经R L，再经D1返回1端。
因此，与全波整流一样，在一个周期内的正负半周都有电流流过负载，而且始终是同一方向。
四、三相半波整流电路如上图所示，整流变压器次级接成星形，各相出头与整流二极管（或硅整流器）相连，变压器的零点为“负”极，各整流管输出端连成一点为正极，其电压、电流关系示意图如下图。
五、三相全波整流电路三相全波整流电路如上图所示。
三相全波整流电路实际是由两套三相半波整流器相串联组成的。
第一套三相半波整流器是由变压器次级线圈L1、L2、L3和整流管D1、D2、D3组成的，第二套三相半波整流器是由L1、L2、L3和D4、D5、D6组成的。
《单相桥式全波整流电路》上课PPT
直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
电源变压器：将输入的220V或380V交流电压变换为所需的低压交流电； 整流电路：将低压交流电转换成脉动直流电； 滤波电路：减小电压的脉动，使输出电压平滑； 稳压电路：使输出的直流电压基本不受电网波动及负载变动的影响。
《单相桥式全波整流电路》
上课
《单相桥式全波整流电路》
《单相桥式全波整流电路》
各种家用电器、电子设备的运行都需要稳定的直流电源。在一般的 电子产品，如手机、MP3/MP4、小型扩音器等，通常使用电池供电， 但仍有大量电器设备，如日常生活中常用的电视机、手机充电器、家庭 影院等，往往将交流220V转换成直流稳压电源来供电。
《单相桥式全波整流电路》
u1 u2
u2
u1 u2
当输入信号为正半 周时，VD1、VD3导通， VD2、VD4截止，负载 上有半波输出。
当输入信号为负半 U0 周时，VD2、VD4导通， VD1、VD3截止，负载 上有半波输出。
《单相桥式全波整流电路》
【桥式整流电路参数估算】
直流输出电压平均值
2U2 u2
U o(AV) 0.9U 2
与半波整流电路相比，在相同的变压器次级电压下， 对二极管的参数要求相对较低，并且还具有输出电压高、 变压器利用率高、脉动小等优点，因此得到广泛应用。
《单相桥式全波整流电路》
课堂讨论
某单相桥式全波整流电路， 如果其中一只整流二极管VD2 出现下列问题：（1）反接（2） 虚焊（3）击穿，将会对电路 产生什么影响？
u1
u2
《单相桥式全波整流电路》
输入正半周
VD4
u1 u2
VD3
输入负半周
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！。
UPS的基本电路和基本知识
那么其脉动幅度电压就是：U = 532V（1sin30°） 266V 输出电压平均值 Ud 是从 30º 150°积分得到，
Ud
3 2
2U A sin tdt 1.7U d 220V 1.7 374V
（2-9）
式中 Ud 是输出电压平均值，UA 是相电压有效值。 如果滤波后再经电容滤波，则输出电压就接近于幅值 UP 。 ③ 三相全波整流波形的脉动幅度和输出电压平均值 三相全波整流波形的脉动幅度是： U = UP （1Sin60°）= 532V0.134 = 71.3V 输出电压平均值 Ud 是从 60°120°积分得：
Uo
UA UB UC
VS1
VS2
VS3 C R
VS4
VS5
VS6
图 2-7
三相桥式 6 脉冲全控整流电路原理图
图中的可控硅整流器 VS 和二极管整流器 VD 的工作方式有很大区别。 1. 二极管整流器 VD 阳极和阴极之间的正向电压只要大于其 PN 结的势垒电压， 二 极管就导通。而可控硅整流器 VS 在其控制极没有加上触发信号时，只要其阳极和阴极
a S1 o b S2 t
180°
图 2-8
控制角 与导通角 的关系
UPS 中的输入整流器就是利用对上述这两个参量的控制来实现稳压的， 一般称这种 控制为“相控” 。很明显，在这里 + =180° ，就是说只要知道这两个参数中的一个，另 一个也就知道了。 （4）6 相全波整流及 12 脉冲整流 在一些 UPS 中为了提高输入功率因数或者提高功率容量，就采用了 6 相全波整流 及 12 脉冲整流。实际上，在 UPS 中都是采用的 6 相全波相控整流，也就是通常所说的 12 脉冲整流。既然是 12 脉冲，就说明了两的问题：一个是采用了 12 只可控硅，一个是 有 6 相输入电源。 图 2-9 所示是 12 脉冲整流电路。不难看出，两个整流器的结构一模一样，都是三 相 6 脉冲整流，不同的是两个整流器输入变压器的结ຫໍສະໝຸດ 不同，一个变压器绕组是“”5
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
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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
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。
单相全波可控整流电路单相桥式半控整流电路
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。
第3章 整流电路3-1 单相全波可控整流电路
o
ωt1 π
2π
ωt
ug
– VT2导通，两端电压为0
o ud
ωt
• 负 载：ud = –u2，id = Id
o
ωt
• 变压器：i1 = –nId
αθ i1
• 电 感：电感放电，感应电压为负
o
ωt
uVT1
• 晶闸管：uVT1 = 2u2，iVT1 = 0
o
ωt
• 晶闸管：uVT2 = 0，iVT2 = Id
12:18
第3章 整流电路
3
3.1.3 单相全波可控整流电路
带阻性负载时的工作情况
电路分析：寻找α = 0的位置
• VT1和VT2都不导通：VT1承受电压u2，VT2承受电压–u2
• VT1导通，VT2承受反压–2u2 • VT2导通，VT1承受反压2u2 • VT1和VT2同时导通？
u2
o
ωt
12:18
第3章 整流电路
18
思考题
计算题
如图所示，单相全波半控整流电路，变压器二次侧电压有效值U2
• 画出ud、i1和VT1的工作波形
• 求Ud、Id和α关系
u2
• 求晶闸管的移相范围 • 求晶闸管的额定电压和额定电流
o
ωt1 π
2π
ωt
α
ug
o
ωt
ud
i1 T
VT1
o
ωt
*
* u2
ωt1 π
2π
ωt
ug
– VT2阻断，承受正向电压–2u2
o ud
ωt
• 负 载：ud = u2，id = Id • 变压器：i1 = nId
o
单相相控整流电路(桥L)
在实际运行中，当突然把控制角 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 通两个二极管轮导通的失控现象。此 时触发信号对输出电压失去了控制作 用，失控在使用中是不允许的，为了 消除失控，带电感性负载的半控桥式 整流电路还需加接续流二极管Ｄ。
2 2
(0°≤α ≤90°)
U 2 cos 0.9U 2 cos
2）整流输出电压有效值为
3）晶闸管承受的最大正反向电压为 2 U2。
U 1
( 2U 2 sint ) 2 d (t ) U 2
4）在一个周期内每组晶闸管各导通180°，两组轮流导通， 变压器次级中的电流是正负对称的方波，电流的平均值Id和 有效值I相等，其波形系数为１。
1.3.3.1 单相全控桥式相控整流电路 二．大电感负载
1、工作原理分析：
பைடு நூலகம்id
0 iT1.4
ωt ωt ωt ωt
iT2.3 i2
0
0 0
电路控制角的移相范围为0～π/2
uT1
2．大电感负载参数计算：
1）在电流连续的情况下整流输出电压的平均值为
Ud
1
2U 2 sintd (t )
加续流管时
三．反电势负载工作原理
反电动势负载：对于可控整流电路来说，被充电的蓄电池、 电容器、正在运行的直流电动机的电枢（电枢旋转时产生 感应电动势E）等本身是一个直流电压的负载。 ud E ud E i d Rd id Rd
电力系统继电保护选择题
电力系统继电保护选择题300题01、交流电流i通过某电阻，在一定时间内产生的热量，与某直流电流I在相同时间内通过该电阻所产生的热量相等，那么就把此直流电流I定义为交流电流i的(A)。
(A)有效值；(B)最大值；(C)最小值；(D)瞬时值。
02、对称三相电源三角形连接时，线电流是(D)。
(A)相电流；(B)3倍的相电流；(C)2倍的相电流；(D)√3倍的相电流。
03、变压器供电的线路发生短路时，要使短路电流小些，下述措施哪个是对的(D)。
(A)增加变压器电动势；(B)变压器加大外电阻只；(C)变压器增加内电阻r；(D)选用短路比大的变压器。
04、调相机的主要用途是供给(B)、改善功率因数、调整网络电压，对改善电力系统运行的稳定性起一定的作用(A)有功功率；(B)无功功率；(C)有功功率和无功功率；(D)视在功率。
05、若一稳压管的电压温度系数为正值，当温度升高时，稳定电压U，将(A)。
(A)增大；(B)减小；(C)不变；(D)不能确定。
06、温度对三极管的参数有很大影响，温度上升，则(B)。
(A)放大倍数β下降；(B)放大倍数β增大；(C)不影响放大倍数；(D)不能确定。
07、射极输出器的特点之一是，具有(B)。
(A)很大的输出电阻；(B)很大的输入电阻；(C)与共射极电路相同；(D)输入、输出电阻均不发生变化。
08、三相桥式整流中，每个二极管导通的时间是(C)周期。
(A)1／4；(B)1／6；(C)1／3；(D)1／2。
09、单位时间内，电流所做的功称为(A)。
(A)电功率；(B)无功功率；(C)视在功率；(D)有功功率加无功功率。
10、导体对电流的阻力是(B)。
(A)电纳；(B)电阻；(C)西门子；(D)电抗。
11、在正弦交流纯电容电路中，下列各式，正确的是(A)。
(A)I=UωC；(B)I=U/ωC;(C)I=U/ωC；(D)I=U/C12、交流测量仪表所指示的读数是正弦量的(A)。
(A)有效值；(B)最大值；(C)平均值；(D)瞬时值。
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
单相全波SCR桥式整流电路及波形
圖6-26 基本的升壓型交換式穩壓器
圖6-27 升壓型交換式穩壓器的 穩壓動作
圖6-28 基本的反相型交換式穩壓器
圖6-29 反相型交換式穩壓器的 基本工作原理
圖6-29 反相型交換式穩壓器的 基本工作原理（續）
圖6-11 單相全波 SCR 橋式整 流電路及波形（續）
圖6-12 三相 SCR 半波整流電路 及不同負載的波形
圖6-12 三相 SCR 半波整流電路 及不同負載的波形（續）
圖6-13 三相 SCR 全波整流電 路及其負載波形
圖6-13 三相 SCR 全波整流電 路及其負載波╳╳ 之電壓調整器
圖6-9 單相半波整流（電阻性負載） 電路及各部分波形
圖6-9 單相半波整流（電阻性負載） 電路及各部分波形（續）
圖6-10 單相中心抽頭式全波整 流電路與波形
圖6-10 單相中心抽頭式全波整 流電路與波形（續）
圖6-11 單相全波 SCR 橋式整 流電路及波形
圖6-11 單相全波 SCR 橋式整 流電路及波形（續）
╳╳ ╳╳
圖6-15 序號 78╳╳典型的金 屬或塑膠包裝外觀
圖6-16 可調輸出電壓之穩壓 IC 接線（LM317）
圖6-17 LM317 調整器的動作
圖6-18 LM309
圖6-18 LM309（續）
圖6-19 LM337 三端子可調式 負電壓調整器
圖6-20
±
圖6-21 可變輸出型雙電源穩壓電路
圖6-22 追蹤輸出型雙電源穩壓電路
圖6-23 基本的降壓型交換式穩壓器
圖6-23 基本的降壓型交換式穩壓器（續）
圖6-24 圖6-23 交換式穩壓器 的工作情況
圖6-24 圖6-23 交換式穩壓器 的工作情況（續）
整流电路的分类
常见整流电路的分类整流电路是将交流电转换为直流电的电路。
根据整流电路的不同特点和应用需求，可以分为以下几种分类：一、单相半波整流电路：单相半波整流电路是最简单的一种整流电路。
它通过一个二极管将交流电的负半周削减掉，只保留正半周。
输出电压波形为脉冲形式，具有较大的脉动。
它由一个二极管和负载电阻组成。
其工作原理如下：1、输入：单相交流电源。
交流电源的电压随时间变化，正负半周交替出现。
2、二极管导通：当交流电源的正半周电压大于二极管的正向导通电压时，二极管处于导通状态。
此时，电流从二极管的正极流过，经过负载电阻后形成输出电流。
3、二极管截止：当交流电源的负半周电压小于二极管的正向导通电压时，二极管处于截止状态。
此时，二极管不导通，电流无法通过负载电阻。
通过以上工作原理，单相半波整流电路将交流电的负半周削减掉，只保留正半周。
输出电压波形为脉冲形式，具有较大的脉动。
脉动的原因是输出电流在截止期间没有输出，导致输出电压下降。
单相半波整流电路的优点是结构简单、成本低廉，适用于对输出电压要求不高的场合。
缺点是输出电压脉动大，效率较低。
在实际应用中，单相半波整流电路常用于对电压要求不严格的低功率电子设备中，如电子钟、电子秤等。
二、单相全波整流电路：单相全波整流电路通过两个二极管和一个中心点接地的负载电阻，将交流电的正负半周都转换为正半周输出。
输出电压波形为脉冲形式，脉动比半波整流电路小。
它是一种将单相交流电转换为直流电的电路，通过两个二极管和一个中心点接地的负载电阻来实现。
其工作原理如下：1、输入：单相交流电源。
交流电源的电压随时间变化，正负半周交替出现。
2、第一个二极管导通：当交流电源的正半周电压大于第一个二极管的正向导通电压时，第一个二极管处于导通状态。
此时，电流从第一个二极管的正极流过，经过负载电阻后形成输出电流。
3、第一个二极管截止，第二个二极管导通：当交流电源的负半周电压大于第二个二极管的正向导通电压时，第一个二极管处于截止状态，第二个二极管处于导通状态。
《电子技术基础》2.1 单相整流电路.pptx
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一、说教材
1、本节的作用
整流电路是直流稳压电源电路的第一个环 节，也是关键的一个环节。单相桥式整流电路 是整流电路中的一种，由于其优点明显，实用 性强，在大、中、小型各种实际电路中都有十 分广泛的应用。通过对本节内容的学习，使学 生对二极管的性质更深一步的了解，同时它是 学好滤波电路和稳压电路的基础。
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课堂小结
1、单相桥式整流电路的组成、工作原理； 2、电路主要参数的计算； 3、电路特点（与单相半波整流电路对比）
------说出长处与不足
到小 结
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说体会
1、通过多媒体辅助教学手段动态演示研究桥式
整流电路的原理，再引导学生质疑、讨论，而
本节课中加以补充。另外教材对整流堆的应用介绍
非常少，而实际应用非常广泛，所以在本节课中还
对“半桥”和“全桥”的连线方法通过多媒体教学
的方式演示出来
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二、说学生
我授课的班级是我校08级电子技术应
用专业的学生。中专学生的文化基础相对
来说较差，学习能力和理解能力都较弱，
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一、说教材
4、教材处理
本节内容采用张龙兴主编的《电子技术基础》作
为教材。根据学生实际情况，需对教材加以处理，
把单相全波整流电路分成:一、变压器中心抽头式单
相全波整流电路和本节内容二、单相桥式全波整流
电路两部分。教材中四个整流二极管的位置判断方
单相及三相半波可控与桥式全控整流电路原理
单相半波可控整流电路电阻性负载在生产实际中，有一些负载基本上是属于电阻性的，如电炉、电解、电镀、电焊及白炽灯等。
电阻性负载的特点是：负载两端的电压和流过负载的电流成一定的比例关系，且两者的波形相似；负载电压和电流均允许突变。
图8.8（a）即为单相半波可控整流电路带电阻性负载时的电路，它由晶闸管VT、负载电阻和变压器T主要来变换电压，其次它还有隔离一、二次侧的作用。
我们用、分别表示一次侧和二次侧电压的瞬时值；为一次侧电压有效值，为二次侧电压有效值，的大小是由负载所需的直流输出平均电压值来决定；、分别表示整流后的输出电压、电流的瞬时值；、分别为晶闸管两端电压和流过晶闸管电流的瞬时值；、分别为流过变压器一次侧绕组和二次侧绕组电流的瞬时值。
图8.8 单相半波可控整流带电阻性负载（a）电路图（b）波形图在单相可控整流电路中，从晶闸管开始承受正向电压，到其加上触发脉冲的这一段时间所对应的电角度()称为控制角（也叫移相角），用表示；晶闸管在一个周期内导通的电角度（）称为导通角，用表示，且在此电路中有的关系。
直流输出电压的平均值为（8.11）可见它是角的函数，通过改变角的大小就可以起到调节的目的。
当时，波形为一完整的正弦半波波形，此时输出电压为最大，用表示，。
随着的增大，将减小，至时，。
所以该电路角的移相范围。
直流输出电流的平均值为（8.12）而负载上得到的直流输出电压有效值和电流有效值分别为（8.13）（8.14）又因为在单相可控整流半波电路中，晶闸管与负载电阻以及变压器二次侧绕组是串联的，故流过负载的电流平均值即是流过晶闸管的电流平均值；流过负载的电流有效值也是流过晶闸管电流的有效值，同时也是流过变压器二次侧绕组电流的有效值，即存在如下关系（8.15）（8.16）流过晶闸管的电流的波形系数为（8.17）当时，即为单相半波波形，，与晶闸管额定电流定义的情况一致。
根据图8.8(b)中的波形可知，晶闸管可能承受的正反向峰值电压均为（8.18）另外，对于整流电路而言，通常还要考虑其功率因数和对电源的容量S的要求。
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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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。
这时a相电流为正，c相电流为负。
在负载上的电压为
ud=ua-uc=uac
再经过60°，进入第(3)段时期。
这时b相电位最高，共阴极组在经过自然换相点时，触发导通晶闸管KP3，电流即从a相换到b相，c相晶闸管KP2因电位仍然最低而继续导通。
此时变压器bc两相工作，在负载上的电压为
ud=ub-uc=ubc
余相依此类推。
由上述三相桥式全控整流电路的工作过程可以看出：
1.三相桥式全控整流电路在任何时刻都必须有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管一个是共阴极组，另一个是共阳极组的，只有它们能同时导通，才能形成导电回路。
2. 三相桥式全控整流电路就是两组三相半波整流电路的串联，所以与三相半波整流电路一样，对于共阴极组触发脉冲的要求是保证晶闸管KPl、KP3和KP5依次导通，因此它们的触发脉冲之间的相位差应为120°。
对于共阳极组触发脉冲的要求是保证晶闸管KP2、KP4和KP6依次导通，因此它们的触发脉冲之间的相位差也是120°。
3.由于共阴极的晶闸管是在正半周触发，共阳极组是在负半周触发，因此接在同一相的两个晶闸管的触发脉冲的相位应该相差180°。
4. 三相桥式全控整流电路每隔60°有一个晶闸管要换流，由上一号晶闸管换流到下一号晶闸管触发，触发脉冲的顺序是：1→2→3→4→5→6→1，依次下去。
相邻两脉冲的相位差是60°。
5.由于电流断续后，能够使晶闸管再次导通，必须对两组中应导通的一对晶闸管同时有触发脉冲。
为了达到这个目的，可以采取两种办法；一种是使每个脉冲的宽度大于60°（必须小于120°），一般取80°～100°，称为宽脉冲触发。
另一种是在触发某一号晶闸管时，同时给前一号晶闸管补发一个脉冲，使共阴极组和共阳极组的两个应导通的晶闸管上都有触发脉冲，相当于两个窄脉冲等效地代替大于60°的宽脉冲。
这种方法称双脉冲触发。
6.整流输出的电压，也就是负载上的电压。
整流输出的电压应该是两相电压相减后的波形，实际上都属于线电压，波头uab、uac、ubc、uba、uca、ucb均为线电压的一部分，是上述线电压的包络线。
相电压的交点与线电压的交点在同一角度位置上，故线电压的交点同样是自然换相点，同时亦可看出，三相桥式全控的整流电压在一个周期内脉动六次，脉动频率为6 × 50=300赫，比三相半波时大一倍。
7．晶闸管所承受的电压。
三相桥式整流电路在任何瞬间仅有二臂的元件导通，其余四臂的元件均承受变化着的反向电压。
例如在第(1)段时期，KP1和KP6导通，此时KP3和KP4,承受反向线电压uba=ub-ua。
KP2承受反向线电压
ubc=ub-uc。
KP5承受反向线电压uca=uc-ua。
晶闸管所受的反向最大电压即为线电压的峰值。
当α从零增大的过程中，同样可分析出晶闸管承受的最大正向电压也是线电压的峰值。