单相桥式相控整流电路

电力电子学—交流/直流变换器

第5章交流/直流变换器02整流的基本原理

03负载性质对整流特性的影响04交流电路电感对整流特性的影响目录

05相控有源逆变电路06

三相高频PWM 整流

01

整流器的类型和性能指标

01单相桥式相控整流电路的介绍目录

02电路结构与整流原理

03小结与思考

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01

单相桥式相控整流电路的介绍

相控整流电路：实现AC－DC电能变换的晶闸管电路，通过改变晶闸管的延迟触发控制角调控整流输出电压的平均值。

半控开关器件

晶闸管: 开通可控特性（承受正向电压，且有触发脉冲）单向导电性

02

电路结构与整流原理

T 1T 2

T 3

T 4

R v s

v D

v 1

a

b 模态一

T 1T 2

T 3T 4

i D

R v s

v D

v 1

i 1a

b i S 模态二

w t

w t

w t

a v s v G v D w t

v T1, 4

T 1T 4导通

T 1T

4

π2π

T 1T 2

T 3

T 4

R v s

v D

v 1

a

b 模态三

模态四

T 1T 2

T 3T 4

i D

R v s

v D

v 1

i 1a

b i S w t

w t

w t

a v s v G v D w t

v T1, 4

T 2T

3

T 2T 3导通

控制角a ：晶闸管的自然导通点到施加触发信

号瞬间对应的电角度

导通角θ：一个周期内持续导通时间对应的电

角度，θ=π-a

移相：改变控制角，实现相控移相范围：控制角变化范围同步：使触发信号与交流电源频率和相位

保持协调

换相(换流)：一个晶闸管导通电流到另一个晶闸

管导通电流的过程

名词术语

w t

w t

0w t

a v s v G v D q

T 1,T 4T 2,T 3

()s S 0

πD D s 11co 220.9s 1cos 1cos 2sin d =π22π2

V V V V V t t a a a a

w w +++===⎰⏹输出直流电压平均值V D :

☐α愈大，输出电压平均值V D 愈小；☐当α＝0，V D 为最大值；当α＝π，V D =0；☐α的移相范围：0~π

S i b a

1i 1

v D

v s

v R D

i 4

T 3T 2

T 1T s i 0

t

w

q D v a

t

w 输出电压

2

输出电流

3

输入电压

1

输入电流

4

1. 平均值V D

2. 有效值V rms

==+

+-πππ

a a πa V V V V 22; 1cos sin 222D rms S s 1. 平均值I D 2. 有效值I L

=+

-=+ππ

a πa πa

R I V R I V 2sin 22

;

1cos 22L S D s 1. 有效值I S

=I I S L

====+

-ππ

a πa S V I V P V I V 2PF sin 2S S S rms L rms =w v V t

2sin s s 已知：s v 0

t

w 有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）

sin 2PF 2P S a πa ππ

-==+

控制角a 0︒ 30︒ 60︒ 90︒ 120︒ 150︒ 180︒ PF

1

0.971

0.898

0.707

0.427

0.17

控制角a 对功率因数PF 的影响

控制角a 较大使功率因数PF 很低，交流电源的利用率很低！

03

小结与思考

关注晶闸管的特性：单向导电性/开通可控开通条件/关断条件输出电压和电流的计算和分析

功率因数的计算和分析

T1

T2

T3

T4

i D

R

v s v D

v1i1

a

b

掌握模态分析

的方法

谢谢！