单相桥式相控整流电路
单相桥式可控整流电路
图3-7 单相全控桥带阻感负载时的电路及波形 （接续流管）
接入VD：扩大移相范围,不让 ud出现负面积。 移相范围：0 ~ 180 ud波形与电阻性负载相同 Id由VT1和VT3，VT2和VT4， 以及VD轮流导通形成。
uT波形与电阻负载时相同。
3.2 单相桥式可控整流电路
4. 带反电动势负载时的工作情况
u2
a)
VT4
VT3
id
L ud
R
•u2过零变负时,由于电感的作用晶 闸管VT1和VT4中仍流过电流id，并
不关断。
•至ωt=π+α 时刻，给VT2和VT3加
触 发 脉 冲 ， 因 VT2 和 VT3 本 已 承 受 正电压，故两管导通。
•VT2 和 VT3 导 通 后 ， u2 通 过 VT2 和
3.2 单相桥式可控整流电路
一、单相桥式可控整流电路
1.带电阻负载的工作情况
α
➢ 工作原理及波形分析
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。
VT2 和 VT3 组 成 另 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。
➢ 由于电感存在Ud波形出现负面积,使Ud下降。 ➢ α可调范围： 0 ~ 90
3.2 单相桥式可控整流电路
➢接入VD：扩大移相范围,不让ud 出现负面积。 ➢移相范围：0 ~ 180 ➢ud波形与电阻性负载相同 ➢Id由VT1和VT4，V2和VT3，以 及VD轮流导通形成。
图3-10 单相桥式全控整流电路， 有反电动势负载串平波电抗器、接续流二极管
T
i2 a
单相桥式全控整流电路设计
单相桥式全控整流电路设计单相桥式全控整流电路是一种常用的电路，其具有可靠性高、效率高以及适用范围广等特点。
本文将对单相桥式全控整流电路进行详细的介绍和设计。
一、单相桥式全控整流电路的介绍单相桥式全控整流电路是一种采用可控硅器件实现直流电源的电路，常用于电子装置、自动控制和功率器件中。
其主要由四个可控硅管组成，将交流电源整流为直流电源。
在单相桥式全控整流电路中，可控硅管会根据触发脉冲的信号来控制其导通和截止，从而控制输出电压和电流的大小。
需要注意的是，触发脉冲的相位、脉宽和大小都会影响输出的电压和电流，因此需要根据具体应用场合来进行合理的设计。
二、单相桥式全控整流电路的设计1. 电源选型单相桥式全控整流电路需要有一个稳定的电源来提供交流电源，因此需要选择合适的电源。
一般来说，选择稳压电源、变压器、整流电路和滤波电路等电子元件构成的电源比较合适。
2. 器件选型在单相桥式全控整流电路中，需要选择适用的器件，如可控硅管、反向恢复二极管。
可以根据具体的应用场合来选择合适的器件。
3. 负载匹配在单相桥式全控整流电路中，需要考虑电路与负载的匹配问题，以确保输出电压和电流的稳定性。
通常可以采用变压器或电容等元件进行匹配。
4. 触发电路设计单相桥式全控整流电路中的可控硅管需要通过触发电路来控制其导通和截止，因此需要设计合适的触发电路。
触发电路的设计需要考虑触发脉冲的相位、脉宽和大小等因素，以确保输出电压和电流的精度和稳定性。
5. 整流电路设计在单相桥式全控整流电路中，需要设计合适的整流电路来将交流电源整流为直流电源。
整流电路的设计需要考虑输出电压和电流的大小和稳定性。
三、总结单相桥式全控整流电路是一种常用的电路，其利用可控硅管来实现直流电源的输出。
需要注意的是，设计单相桥式全控整流电路需要考虑多个因素，如电源选型、器件选型、负载匹配、触发电路设计和整流电路设计等。
只有在考虑全面的情况下，才能保证单相桥式全控整流电路的稳定性和精度。
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.理解单相桥式全控整流电路的工作原理；2.掌握整流电路的参数测试方法；3.学习单相桥式全控整流电路的设计与调试方法。
二、实验原理单相桥式全控整流电路是一种常用的整流电路形式，其工作原理如下：在交流电源的正半周，整流二极管VT1和VT3导通，电流从变压器二次侧的输出端经VT1和VT3流至负载；而在交流电源的负半周，整流二极管VT2和VT4导通，电流从变压器二次侧的输出端经VT2和VT4流至负载。
通过控制晶闸管的触发角，可以调节输出电压的大小。
三、实验步骤1.搭建单相桥式全控整流电路，包括电源、变压器、整流二极管、负载和触发器等部分；2.连接电源，使电路开始工作；3.使用示波器观察整流电路的输入电压和输出电压的波形；4.调整触发器的触发角，观察输出电压的变化；5.测量整流电路的输入电压、输出电压、电流等参数；6.根据实验数据计算整流效率等参数；7.对实验结果进行分析，并与理论值进行比较。
四、实验结果与分析1.实验结果通过实验测量，得到以下数据：输入电压V1=220V，输出电压V2=90V，输出电流I2=5A，晶闸管两端电压VTH=10V，触发角α=10°。
根据这些数据，我们可以计算出整流效率为η=输出电压/输入电压×100%=90/220×100%=40.9%。
2.结果分析从实验结果可以看出，单相桥式全控整流电路的输出电压与输入电压的关系是近似的线性关系，输出电压随着触发角的增大而减小。
当触发角为90°时，输出电压为零，这表明单相桥式全控整流电路具有可控性。
同时，由于晶闸管两端存在电压降，因此整流效率受到一定的影响。
但是，当触发角较小时，整流效率较高。
五、结论通过本次实验，我们验证了单相桥式全控整流电路的工作原理和设计方法。
实验结果表明，单相桥式全控整流电路具有可控性好、效率较高的优点。
在实际应用中，可以通过调整触发角来调节输出电压的大小，实现电气设备的节能控制。
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
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单相桥式全控整流电路实验报告引言：单相桥式全控整流电路是电力电子技术中常用的电路之一。
它能够将交流电转换为直流电，并且能够通过控制开关器件的导通角度来实现对输出电压的调节。
本实验旨在通过搭建单相桥式全控整流电路并进行实际操作，来深入了解该电路的工作原理和性能特点。
一、实验装置和原理本实验所使用的实验装置包括变压器、单相桥式全控整流电路、交流电源和直流负载。
变压器的作用是将输入的交流电压降低到适合实验的电压范围，同时也能够提供所需的电流。
单相桥式全控整流电路由四个可控硅组成，通过控制可控硅的导通角度来实现对输出电压的调节。
交流电源提供输入电压，直流负载则用于测量输出电压和电流。
二、实验步骤1. 搭建实验电路：将变压器的输入端接入交流电源，输出端接入单相桥式全控整流电路的输入端，输出端接入直流负载。
注意接线的正确性和稳固性。
2. 调节变压器输出电压：通过旋转变压器的调节旋钮，逐渐调节变压器的输出电压，使其达到实验所需的电压范围。
3. 接通电源：将交流电源的开关打开，此时电路开始供电，但是输出电压为零。
4. 控制可控硅导通角度：通过控制可控硅的触发脉冲，来调节可控硅的导通角度。
当触发脉冲的时间提前时，可控硅的导通角度变大，输出电压也随之增大；当触发脉冲的时间延后时，可控硅的导通角度变小，输出电压也随之减小。
5. 测量输出电压和电流：使用直流电压表和直流电流表来测量输出电压和电流的数值。
根据实验需求，可以调节可控硅的导通角度，来获得不同的输出电压和电流数值。
6. 记录实验数据：将测得的输出电压和电流数值记录下来，并进行整理和分析。
三、实验结果和分析通过实验，我们可以得到不同可控硅导通角度下的输出电压和电流数值。
根据实验数据，我们可以绘制出输出电压和电流随导通角度变化的曲线图。
从曲线图中可以看出，当导通角度增大时，输出电压和电流也随之增大；当导通角度减小时，输出电压和电流也随之减小。
掌握单相桥式可控整流电路的工作原理
04 单相桥式可控整流电路的 参数计算
整流电压与电流的计算
整流电压计算
整流电压取决于输入交流电压的有效值和整流电路的接线方 式。在单相桥式可控整流电路中，整流电压可通过控制可控 硅的触发角来调整，进而实现输出电压的调节。
整流电流计算
整流电流的大小取决于负载电阻和整流电压。在单相桥式可 控整流电路中，负载电阻和整流电压共同决定了整流电流的 大小。同时，整流电流也受到可控硅的额定电流限制。
02
通过控制可控硅的导通 角，可以控制输出电压 的大小。
03
04
具有输出电压平稳、纹 波小、效率高等特点。
适用于大功率、高电压、 大电流的整流场合。
02 单相桥式可控整流电路的 基本原理
电路结构与工作原理
电路结构
单相桥式可控整流电路由四个可控硅组成桥式电路，其中两个可控硅接在正半周 ，另两个接在负半周。
可控硅的原理
可控硅有三个极：阳极、阴极和控制极。当阳极和阴极之间加上正向电压时，如果控制极没 有信号输入，可控硅不导通；如果控制极有适当的触发信号输入，可控硅就会导通。通过控
制触发信号的输入时间和大小，可以控制可控硅的导通角，从而控制输出电压和电流。
触发电路的作用与原理
触发电路的作用
触发电路是为可控硅提供触发信号的电路。在单相桥式可控整流电路中，触发电路的作用是产生适当的触发信号， 使可控硅在需要的时候导通。
使用电路仿真软件搭建单相桥式可控整 流电路的仿真模型，设置合适的参数进 行仿真分析。通过仿真结果与实际实验 结果的对比，验证实验的正确性和可靠 性。
VS
结果分析
根据实验数据和仿真结果，分析单相桥式 可控整流电路的工作原理、工作波形以及 基本性能指标。总结实验过程中的经验教 训，提出改进意见和建议。
单相桥式全控整流电路实验报告
一、实验目的1. 理解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的搭建方法。
3. 分析单相桥式全控整流电路在不同负载条件下的性能。
4. 学习使用示波器等实验仪器进行电路测试。
二、实验原理单相桥式全控整流电路由四个晶闸管（VT1、VT2、VT3、VT4）和负载组成。
当交流电源电压为正半周时，晶闸管VT1和VT4导通，电流从电源正极流向负载；当交流电源电压为负半周时，晶闸管VT2和VT3导通，电流从电源负极流向负载。
通过调节晶闸管的触发角，可以控制输出电压的大小。
三、实验器材1. 单相桥式全控整流电路实验装置2. 晶闸管模块3. 负载电阻4. 负载电感5. 电源6. 示波器7. 万用表8. 交流电源9. 接线板四、实验步骤1. 搭建单相桥式全控整流电路，确保电路连接正确。
2. 使用示波器观察交流电源电压波形。
3. 调节晶闸管的触发角，观察输出电压波形。
4. 测试不同负载条件下的输出电压和电流。
5. 记录实验数据，进行分析。
五、实验结果与分析1. 观察到当晶闸管的触发角为0度时，输出电压为0；当触发角为180度时，输出电压为交流电源电压的峰值。
2. 当负载为电阻时，输出电压和电流的波形基本一致，且电压和电流的平均值随触发角的增大而减小。
3. 当负载为电感时，输出电压和电流的波形存在相位差，且电流的峰值滞后于电压的峰值。
4. 当负载为电阻-电感时，输出电压和电流的波形与电阻负载相似，但电流的峰值滞后于电压的峰值。
六、实验结论1. 单相桥式全控整流电路可以将交流电转换为直流电，且输出电压大小可调。
2. 不同负载条件下，输出电压和电流的波形存在差异。
3. 通过调节晶闸管的触发角，可以控制输出电压的大小。
七、心得体会1. 通过本次实验，加深了对单相桥式全控整流电路工作原理的理解。
2. 学会了使用示波器等实验仪器进行电路测试。
3. 了解了不同负载条件下电路性能的变化。
八、注意事项1. 在搭建电路时，注意晶闸管的正确连接。
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。
单相桥式整流电路
第1章系统原理方框图及主电路设计1.1方案的选择单相相控整流电路可分为单相半波、单相全波和单相桥式相控流电路，它们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。
下面分析各种单相相控整流电路在带电阻性负载、电感性负载和反电动势负载时的工作情况。
单相半控整流电路的优点是：线路简单、调整方便。
弱点是：输出电压脉动冲大，负载电流脉冲大（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。
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，在相同的负载下流过晶闸管的平均电流减小一半；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）。
1.2 原理说明当负载由电阻和电感组成时称为阻感性负载。
例如各种电机的励磁绕组,整流输出端接有平波电抗器的负载等等。
单相桥式整流电路带阻感性负载的电路如图1-1所示。
由于电感储能,而且储能不能突变因此电感中的电流不能突变,即电感具有阻碍电流变化的作用。
当流过电感中的电流变化时,在电感两端将产生感应电动势,引起电压降UL。
图1-1单相桥式整流电路带阻感性负载的电路原理方框图如图1-2所示：单相电源输出触发电路保护电路整流主电路负载电路图1-2原理方框图整流电路主要由触发电路、保护电路和整流主电路组成。
根据设计任务，在此设计中采用单相桥式全控整流电路接电阻性负载。
1.3 主电路设计1．3．1 主电路原理图及其工作波形图1-3 主电路原理图及工作波形单相全控桥式整流电路带负载的电路如图2-3（a）所示。
其中Tr为整流变压器，T 1、T4、T3、T2组成a、b两个桥臂，变压器二次电压u2接在a、b两点，u2=tUtUmωωsin2sin22= ,四只晶闸管组成整流桥。
负载电阻是纯电阻Rd。
单相桥式全控整流电路实验_3
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Ld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。
单相桥式相控整流电路的工作原理
单相桥式相控整流电路的工作原理
单相桥式相控整流电路是一种常见的电源控制电路，在许多电子设备中经常使用。
它
的工作原理是基于相位控制技术，通过调整输入电压的相位角度，实现对输出电压的控
制。
单相桥式相控整流电路由一个全波桥式整流电路和一个相位控制电路组成。
全波桥式
整流电路由四个二极管组成，对输入电压进行整流。
在正半周期中，D1和D3导通，D2和
D4截止；在负半周期中，D2和D4导通，D1和D3截止。
这样可以将输入电压的双向交流信号转换为单向的脉冲信号。
相位控制电路是由一个触发器和一个可变电阻组成。
触发器接收一个正弦波信号，并
输出一个方波脉冲信号。
这个方波脉冲信号的周期与输入正弦波信号的周期相同。
可变电
阻接收由触发器输出的方波脉冲信号，并根据可变电阻的阻值来调整输出信号的延迟角度。
在每一个周期内，触发器都会产生一个方波脉冲信号，可变电阻通过调整这个信号的延迟
角度来控制相位角度。
当可变电阻的阻值为零时，输出信号的延迟角度为零，那么输出电流的零交错点与输
入电压的零交错点完全一致，输出电压峰值也将与输入电压峰值一致。
当可变电阻的阻值
逐渐增加，输出信号的延迟角度也随之增加，输出电压峰值将逐渐降低。
当可变电阻的阻
值达到最大值时，输出电压峰值降为零。
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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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！。