电力电子技术中的整流电路结构及特点分析
电力电子技术——单相整流电路
• 变压器起变换 电压和隔离的 作用，其一次 侧和二次侧电 压瞬时值分别 用 u1 和 u2 表 示 ， 有效值分别用 U1和U2表示。
Goback
• 原理分析：
➢ 在u2正半周，VT承受正向阳极电压，wt1时刻给VT门极
加触发脉冲。
➢ 在t1刻之前，SCR处于正向阻断状态，电路中无电流， 负载电阻两端电压为零，u2全部施加于VT两端。
习题： 2-1，2
转波形
§2.2 单相桥式全控整流电路
Single Phase Bridge Controlled Rectifier
1. 电阻性负载
• 在u2正半周，ua>ub ，若4只管均未触发导通，则 输 出 id=0 ， ud=0 ， VT1 、 VT4 承 受 正 向 电 压 ， 各 承受u2 的一半。
➢ uR随着id而变化，当 uR=u2时did/dt=0， id到达峰值 u2/Rd（ L中贮能达最大）。
➢ u2由正变负过零，力图使SCR关断，但L的自感电 势总是反抗其电流的减小，使SCR延续导通。L大
则延续时间长。
转波形
Goback
➢在u2过零点处，id尚处于减小的过程中，能量尚在释 放。 u2=0，但SCR仍正偏，因为did/dt<0，下正上负 的自感电势使SCR正偏而继续导通。此自感电势的极 性表明，L往外供出能量，一方面供给电阻消耗，另 一方面供给变压器副边吸收能量，反送给交流电源。
R2
I T
1 (a
2U 2
sin
wt)2
d(wt)
U 2
2 R
2R
1 sin 2a a
2
• 变压器副边电流有效值I2与输出电流有效值相等：
II 2
三相全波可控整流电路的特点
三相全波可控整流电路的特点一、引言在电力电子技术和交流调速控制系统中，可控整流电路扮演着至关重要的角色。
其中，三相全波可控整流电路因其独特的性能和广泛的应用领域而备受关注。
本文将对三相全波可控整流电路的特点进行深入探讨。
二、电路结构与工作原理三相全波可控整流电路通常由三相交流电源、整流变压器、可控整流器以及负载组成。
在电路中，三相交流电源通过整流变压器将电能传递给可控整流器，可控整流器根据控制信号调节输出电压的波形和相位。
最终，电能通过负载进行输出。
工作原理方面，三相全波可控整流电路在工作时，通过控制可控硅整流管的触发角来调节输出电压的大小。
当触发角增大时，输出电压减小；反之，当触发角减小时，输出电压增大。
此外，通过改变触发脉冲的相位，还可以调节输出电压的相位。
三、电路特点1.输出波形稳定：三相全波可控整流电路的输出波形较为稳定，且不受电网电压波动的影响。
这主要得益于其采用全波整流方式，能够充分利用电网的有效值，降低电压波动对输出波形的影响。
2.高功率因数：由于可控整流电路可以工作在整流状态或逆变状态，因此可以根据负载需求进行灵活调节。
在适当的控制策略下，可以使电路的功率因数接近于1，从而提高电网的利用率。
3.适用范围广：三相全波可控整流电路既适用于一般工业领域的交流电机驱动、电解和电镀等领域，也可用于可再生能源领域的风力发电、光伏发电等。
4.易于实现多重化控制：通过在电路中加入多重化滤波器或采用多桥臂可控整流器等方式，可以实现减小输出电压谐波含量的目的，进一步提高电路的可靠性。
5.易于数字化控制：随着数字信号处理技术的发展，可以通过数字化技术对三相全波可控整流电路进行精确控制，从而实现高效、高精度的交流调速控制。
四、与单相可控整流电路的比较与单相可控整流电路相比，三相全波可控整流电路具有以下优势：1.输出电压更高：由于采用三相交流电源，三相全波可控整流电路的输出电压相对较高，能够满足大功率负载的需求。
第三章_电力电子技术—整流电路_li(第一次课)
变压器二次侧电流有效值i2与输出电流有效值i相等
I I2 1
(
2U 2 U sin t )2 d( t ) 2 R R
1 I 2
1 sin 2 2
I dVT
VT可能承受的最大正向电压为 VT可能承受的最大反向电压为
2 U2 2 2U 2
3.1单相可控整流电路
相控方式——通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出 电压大小的方式
3.1单相可控整流电路
3.1.1 单相半波可控整流电路——阻感负载
阻感负载的特点：
电感对电流变化有抗拒作用，使得流过 电感的电流不能发生突变，因此负载的电流 波形与电压波形不相同。
3.1单相可控整流电路
3.1.1 单相半波可控整流电路——阻感负载
ud O i1 O
t
t
b)
3.1单相可控整流电路
3.1.3 单相全波可控整流电路
单相全波与单相桥式全控比较
单相全波只用2个VT，比单相全控桥少2个，相应地， 门极驱动电路也少2个 单相全波导电回路只含1个VT，比单相桥少1个，因而 管压降也少1个 VT承受最大正向电压 2U2，最大反向电压为 2 2U 2 ， 是单相全控桥的2倍 单相全波中变压器结构较复杂，材料的消耗多
结构简单，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
实际上很少应用此种电路
分析该电路的主要目的在于利用其简单易学
的特点，建立起整流电路的基本概念
3.1单相可控整流电路
3.1.2 单相桥式全控整流电路——电阻负载
电路结构 VT1和VT4组成一对桥臂 VT2和VT3组成另一对桥臂
第3章 整流电路part1
可得到 I S
PAC PAC VS PF VS cos1
8
《电力电子技术》
第3章 整流电路
3.1 单相可控整流电路
3.1.1单相半波可控整流电路 3.1.2单相桥式全控整流电路
3.1.3单相全波可控整流电路
3.1.4单相桥式半控整流电路
9
《电力电子技术》
第3章 整流电路
3.1.1 单相半波可控整流电路
《电力电子技术》
第3章 整流电路
第3章
整流电路
3.1 单相可控整流电路
3.2三相可控整流电路
3.3 变压器漏感对整流电路的影响
3.4 电容滤波的不可控整流电路
3.5 整流电路的谐波和功率因数
3.6大功率可控整流电路
3.7整流电路的有源逆变工作状态 3.8整流电路相位控制的实现
1
《电力电子技术》
第3章 整流电路
wt
wt
e)
晶闸管的电流有效值IVT
I VT 1 p 2 p a I a I d d (wt ) 2p 2p d
O i VD f) O u VT g) O
R
wt
wt
wt
20
《电力电子技术》
u2
第3章 整流电路
（3）续流二极管的电流平均值 IdVDR与续流二极管的 电流有效值IVDR w w
22
《电力电子技术》
第3章 整流电路
3.1.2 单相桥式全控整流电路
单相桥式全控整流电路(Single Phase
Bridge Contrelled Rectifier)
1) 带电阻负载的工作情况
电路结构
a)
晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3组成另一对 桥臂。在实际的电路中，一般都采用这种标注方法，即 上面为1、3，下面为2、4。请同学们注意。
电力电子技术整流电路总结
电力电子技术整流电路总结篇一：电力电子技术常见的整流电路特点总结电力电子技术常见的整流电路特点总结篇二：电力电子技术重要公式总结单相半波可控整流带电阻负载的工作情况：au1iRdbcde电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同。
触发延迟角：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用a表示,也称触发角或控制角。
导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度，用θ表示。
直流输出电压平均值：1Ud????2U21?cos?2U2sin?td(?t)?(1?cos?)?0.45U22?2(3-1)VT的a移相范围为180?通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式简称相控方式。
带阻感负载的工作情况：bcdef阻感负载的特点：电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不发生突变。
续流二极管数量关系：idVT????id2?（3-5）（3-6）（3-7）iVT?idVdR?????id(?t)?2?id?2d????id2?12?iVdR???2??????id(?t)?id（3-8）2?2dabcdifgV单相半波可控整流电路的特点：1．VT的a移相范围为180?。
2.简单，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。
3.实际上很少应用此种电路。
4.分析该电路的主要目的建立起整流电路的基本概念。
单相桥式全控整流电路带电阻负载的工作情况:bucdV图3-5单相全控桥式带电阻负载时的电路及波形数量关系：1?22U21?cos?1?cos?Ud??2U(:电力电子技术整流电路总结)2sin?td(?t)??0.9U2???22a角的移相范围为180?。
向负载输出的平均电流值为：（3-9）Ud22U21?cos?U21?cos?id???0.9R?R2R2流过晶闸管的电流平均值只有输出直流平均值的一半，即：(3-11)idVT1U21?cos??id?0.452R2（3-10）流过晶闸管的电流有效值：iVT1?2???1?(2U2U1???sin?t)2d(?t)?2sin2??R?2R2?（3-12）变压器二次测电流有效值i2与输出直流电流i有效值相等：2U2U22?1???。
电力电子技术-相控整流电路
2-16
基本数量关系 基本数量关系 • 直流输出电压平均值Ud为 直流输出电压平均值U
1 α +θ Ud = 2U 2 sin ωtd (ωt ) ∫α 2π
•
从Ud的波形可以看出，由于电感负载的 的波形可以看出， 存在， 存在，电源电压由正到负过零点也不会 关断，输出电压出现了负值波形， 关断，输出电压出现了负值波形，输出 电压和电流的平均值减小； 电压和电流的平均值减小；当带大电感 负载时，输出电压正负面积趋于相等， 负载时，输出电压正负面积趋于相等， 输出电压平均值趋于零， 也很小。 输出电压平均值趋于零，则id也很小。
U m = 2U 2
2-22
2.2.1 单相半波可控整流电路
单相半波可控整流电路的特点
VT的α 移相范围为 的 移相范围为180°。 ° 简单，但输出脉动大，变压器二次侧电流中含直流 简单， 输出脉动大， 分量，造成变压器铁芯直流磁化。 铁芯直流磁化 分量，造成变压器铁芯直流磁化。 实际上很少应用此种电路。 实际上很少应用此种电路。 分析该电路的主要目的建立起整流电路的基本概念。 分析该电路的主要目的建立起整流电路的基本概念。
单相半波可控整流 电路 单相桥式全控整流 电路 单相桥式半控整流 电路
工作原理 基本数量 关系
单相桥式可控整流 电路
单相全波可控整流 电路
知识准备： 知识准备：
触发延迟角： 触发延迟角：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加 触发脉冲止的电角度, 表示,也称触发角或控制角。 触发脉冲止的电角度,用α表示,也称触发角或控制角。 导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度， 导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度， 用θ表示 。 移相： 的大小， 移相：改变控制角α的大小，即改变触发脉冲电压出现 的相位，称为移相。 的相位，称为移相。 移相控制：通过移相可以控制输出整流电压的大小， 移相控制：通过移相可以控制输出整流电压的大小，所 以把通过改变控制角调节输出整流电压的方式称为移相 控制。 控制。
电力电子技术-脉冲整流电路
T1
I N LN
D1
A
uN
us
T2
T3
D3
L2
B
T4
C2
D2
D4
图7.6 单相电压型PWM整流器的主电路图
+
Cd u d
-
• 单相电压型脉冲变流器主电路结构（GTO）
一、主要方程式及相量图
1、相量方程
假定电网电压是纯正弦电压，对于基波分 量，在忽略线路电阻的条件下
•
•
•
U U I N
s1 jNLN N1
负 载
图7.27 用IGBT实现的三相电流型PWM整流器
章内容
7.1 脉冲变流器的原理及分类 7.2 电压型脉冲变流器 7.3 电流型脉冲变流器
7.4 电流型脉冲变流器与电压型脉冲变流 器的性能特点比较
7.5 脉冲变流器的应用
7 . 4电流型脉冲变流器与电压型脉冲变流 器的性能特点比较
• 相同之处：
➢ 两者的交流侧输出特性基本相同； ➢ 都能 实现四象限运行； ➢ 与晶闸管相控整流电路相比都能 提高功率因数； ➢ 都能减少谐波，减少对电网的污染 。
7 . 4电流型脉冲变流器与电压型脉冲变流 器的性能特点比较（续）
• 不同之处：
电压型
电流型
(1) Id方向可变，Ud方向不 可变；
(1) Id方向不可变，Ud方向 可变；
7 . 5 脉冲变流器的应用（续）
• 在电力机车上 的应用
L N T1
u
us
T2
D1 T3 A
D3 L2
B
D2
T4 D4 C2
Id
+
Cd Ud
-
图7.29 GTO实现的电压型脉冲整流器主电路
电力电子(整流、逆变)
特点：负载电流断续，晶闸管导 通角小于120 。
电力电子技术
2-16
电力电子技术
2-2
1 单相可控整流电路
1.1 单相半波可控整流电路 1.2 单相桥式全控整流电路 1.3 单相全波可控整流电路 1.4 单相桥式半控整流电路
电力电子技术
2-3
1.1单相半波可控整流电路
(Single Phase Half Wave Controlled Rectifier)
1）带电阻负载的工作情况
1
Ud 2
2U2 sin td(t)
2U
2
2
(1
cos
)
0.45U
2
1
cos
2
负载电流平均值
Id
Ud R
晶闸管电流平均值 负载电流有效值
I dT
Id
Ud R
I
1
(
2U 2 sin t)2 d (t) U 2
1 sin 2
VD2
VD4
如此即成为单相桥式半控 整流电路。
(DT1,VD4), (DT1,VD2),
(DT3,VD2), (DT3,VD4), 半控电路输出电压与全 控电路在电阻负载时的 工作情况相同。
单相桥式半控整流电路，无续流二极管，
阻感负载时的电路及波形
d
电力电子技术
2-11
单相半控桥带阻感负载
在 u2 正 半 周 ， u2 经 VT1 和 VD4 向负载供电。
假设电路已工作于稳态，id的 平均值不变。
假设负载电感很大，负载电流 id连续且波形近似为一水平线。
理解电力电子技术中的三相桥式整流电路
理解电力电子技术中的三相桥式整流电路电力电子技术在现代电力系统中扮演着重要的角色。
其中，三相桥式整流电路是一种常见且广泛应用的电路结构，用于将交流电转换为直流电，并被广泛应用于电动机的控制、供电系统以及工业自动化等领域。
本文将深入探讨三相桥式整流电路的基本原理、工作方式以及其在实际应用中的重要性。
一、三相桥式整流电路的基本原理三相桥式整流电路由四个功率开关元件（通常为可控硅）组成，分别为两个正向可控硅和两个反向可控硅。
这四个可控硅元件形成了一个桥路，主要用于将输入的三相交流电转换为直流电。
其基本原理可以概括为：通过控制可控硅的导通状态，使得电路中两个可控硅导通，另外两个可控硅截止。
当输入的交流电电压为正值时，一个正向可控硅和一个反向可控硅导通，从而实现正半周期的整流；当输入的交流电电压为负值时，另外一个正向可控硅和反向可控硅导通，实现负半周期的整流。
二、三相桥式整流电路的工作方式1. 单相桥式整流电路为了更好地理解三相桥式整流电路的工作方式，首先我们来介绍一下单相桥式整流电路。
单相桥式整流电路是三相桥式整流电路的一个特例，即将三相输入的电压视为单相输入的电压。
单相桥式整流电路由四个可控硅或者整流二极管组成，工作方式与三相桥式整流电路相似。
当输入的交流电电压为正值时，一个可控硅和一个整流二极管导通，实现正半周期的整流；当输入的交流电电压为负值时，另外一个可控硅和整流二极管导通，实现负半周期的整流。
2. 三相桥式整流电路在三相桥式整流电路中，通过合理控制各个可控硅的导通状态，可以实现稳定的直流输出。
由于输入的交流电为三相电，通过六次整流过程，可以实现平滑的直流输出，有效地减小了输出电压的波动。
此外，通过控制可控硅的导通角，还可以实现对输出电压的调节，进一步提升了电路的控制性能。
三、三相桥式整流电路的重要性和应用领域三相桥式整流电路在电力电子技术中具有重要的应用和意义。
首先，它可以将交流电转换为直流电，为后续的功率变换和控制提供了基础。
电力电子技术整流电路
成一个直流电压源，对于整流电路，它们就是反电动势负载。 ◆电路分析
关断☞☞，|晶u此2闸|>后E管u时d导=，E通。才之有后晶，闸u管d=u承2，受id正电ud压R ，E，有直导至通|u的2|可=E能，。id即降至0使得晶闸管 ☞与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度停止导电，称为停止导电角。
☞为保证电流连续所需的电感量L可由下式求出：
Lp2
w I2dUm 2i n 2.87103
U2 Id mi
n
(3-17)
■例：单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电势 E=60V，当a=30时，要求：
①作出ud、id和i2的波形； ②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2； ③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
☞晶闸管导通角q与a无关，均为180，其电流平均值和
有效值分别为：IdT
1 2
I d和
IT
1 2Id
0.707Id。
☞变压器二次侧电流i2的波形为正负各180的矩形波，其
相位由a角决定，有效值I2=Id。
ud E
Oa q
wt
id Id
O
wt
b)
图3-7 单相桥式全控整流电路接反电动势—电阻负载时的电路及波形
■单相半波可控整流电路的特点是简单，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。为使变压器铁芯不饱和，需增
大铁芯截面积，增大了设备的容量。
■带电阻负载的工作情况
◆电路分析
☞闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2 a)
电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告
一、实验背景整流是指将交流电变换为直流电的变换，而将交流电变换为直流电的电路称为整流电路。
整流电路是四种变换电路中最基本的变换电路，应用非常广泛。
对于整流电路，当其带不同负载情况下，电路的工作情况不同。
此外，可控整流电路不仅可以工作在整流状态，即将交流电能变换为直流电能，还可以工作在逆变状态，即将直流电能变换为交流电能，称为有源逆变。
在工业中，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路（Three Phase Full Bridge Converter），它是由两个三相半波可控整流电路发展而来。
该次试验即是针对三相桥式全控整流电路而展开的一些较为简单的学习与研究。
二、实验原理三相桥式全控整流及有源逆变该次实验连接电路图如下图所示整流有源逆变控制信号初始化约定：，，整流，，逆变，，临界注意事项：在接主电路过程中，晶闸管接入双刀双闸开关时一定要注意正负极必须正确匹配。
电容器用于吸收感性电流引起的干扰，使得示波器显示的波形更加标准、清晰。
双刀双掷开关在切换时主回路必须断电，否则很可能因切换时拉出电弧而损坏设备。
（一）整流电路1、整流的概念把交流电变换为直流电的变换称为整流（Rectifier），又叫AC-DC变换（AC-DC Converter）。
整流电路是一种把交流电源电压转换成所需的直流电压的电路。
AC-DC变换的功率流向是双向的，功率流向由交流电源流向负载的变换称之为“整流”，功率流向由负载流向交流电源的变换称之为“有源逆变”。
采用晶闸管作为整流电路的主控器件，通过对晶闸管触发相位的控制从而达到控制输出直流电压的目的，这样的电路称之为相控整流电路。
2、整流电路的分类（1）按电路结构分类①半波整流电路：半波整流电路中每根电源进线流过单方向电流，又称为零式整流电路或单拍整流电路。
②全波整流电路：全波整流电路中每根电源进线流过双方向电流，又称为桥式整流电路或双拍整流电路。
（2）按电源相数分类①单相整流电路：又分为单脉波整流电路和双脉波整流电路。
三相半波整流电路的特点
三相半波整流电路的特点一、引言三相半波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。
它具有一些独特的特点，本文将对其进行全面、详细、完整和深入的探讨。
二、三相半波整流电路的基本原理三相半波整流电路由三个二极管、三个负载和一个三相交流电源组成。
其基本原理是通过二极管的导通和截止，实现交流电的半波整流。
具体操作如下： 1. 当交流电源的A相电压为正时，A相负载上的二极管导通，使得A相的正半周电压能够通过负载； 2. 当交流电源的A相电压为负时，A相负载上的二极管截止，使得A相的负半周电压无法通过负载； 3. 同样的操作也适用于B相和C相。
三、三相半波整流电路的特点三相半波整流电路具有以下特点：1. 效率高由于三相半波整流电路只有一个二极管在每个时刻导通，因此其效率较高。
相比于其他整流电路，三相半波整流电路在能量转换方面具有较低的损耗。
2. 输出纹波较大由于三相半波整流电路只有一个二极管在每个时刻导通，因此在输出电压中存在较大的纹波。
这是因为在每个半周期中，只有一个相的电压能够通过负载，其他两相的电压被截止的二极管阻断。
3. 输出电压稳定性较差三相半波整流电路的输出电压稳定性较差，主要是由于输入交流电的波动和负载的变化引起的。
输入交流电的波动会直接影响到输出电压的稳定性，而负载的变化则会引起输出电压的波动。
4. 适用于大功率应用三相半波整流电路适用于大功率应用，因为其能够处理大电流和高电压。
在工业领域中，三相半波整流电路常用于电力系统中的整流装置，如电力变压器和电力电子设备。
四、三相半波整流电路的应用三相半波整流电路在工业领域中有广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 电力系统中的整流装置三相半波整流电路常用于电力系统中的整流装置，如电力变压器和电力电子设备。
它们能够将输入的交流电转换为直流电，以满足不同设备的电力需求。
2. 电动机驱动三相半波整流电路可以用于电动机的驱动。
通过将交流电转换为直流电，可以实现对电动机的控制和调速，提高电动机的效率和性能。
浅谈电力电子技术中的整流电路
程及 其 自动化 专 业重 要 的 一 门专 业基 础课 。 面 对 大
形式 ，将主要的参数计算及主要特点分别制作成单相整 流电路归 纳表 （ 见表
学课程的增加、专业课程教学学时的减少，改革教 １ ）和三相整流电路归纳表 （ 见表２ 。 ）
学 内容 、方法 、手 段 与 实验 教 学条件 ，对 提 高教 学
，
中图分 类 号 ：Ｇ４３３ ２．
文 献 标 识码 ：Ａ
ｌ＾
文 章编 号 ：６ ４ １５ ２０ ） ３ 一 １３ Ｏ １７－１４ （０ ８ 一 ５ ＯＯ 一 ２
电 路 瓣￣ 及 。 送一 个 特
，
脉 安 ： ｌＩ 冲 排 竺 Ｕ ｒ
Ｉ ’ｌ 每蕊ｌ 。 送一 － ｖ平 Ｉ 一
２ ０ 年第 １５ ） ０ （ ８ １ ３ 期Ｍ０ＤＥＲＮ ＥＮｆ ＥＲＰ Ｓ （ ＴＵ Ｒｌ Ｅ ｜ ＵＬ ＲＥ
ＮＯ．５． ０ ８ ３ ２ｏ
（ ｕ ｌ ｉｅ ＮＯ １ １ Ｃ ｍｕａ ｖｔ ．１ ） ｔ ｙ
浅谈 电力 电子技术 中的整流 电路
质量、培养创新人 才具有重要意义。
关 键 词 ： 电 力 电 子技 术 ；整 流 电路 ；脉 冲 安 排 ；整 流输 出 电压
表１
单 相 半波
（ Ｉ 。 ∞
草相 控 桥
单 相仝 控 桥
ｎ １ 。 奉 席． 栽时 、 、 Ｉ ≤ ｖ ｛ 电 性负 ， ， ｍ 善善
感 有 育续流：极管时， 一 ＝ Ｕ ｏ４ ： ５
载 叫等 计 数 ｓ
算 ｈ ｔ
ｄ
等
ｌ
，０ｔｓ ｄ９ ｕ 告ｃ ，ｏ ｄ
ｌ ： ｌ １ ． ｄ
流电力电子技术 ；各 种电子装置如通信设备 中的
电力电子技术-第三章--单相整流讲解
3.1.1 单相半波可控整流电路
（Single Phase Half Wave Controlled Rectifier）
1. 电阻负载的工作情况
在工业生产中，某些负载基本上是电阻性的， 如电阻加热炉、电解和电镀等。
电阻性负载的特点是电压与电流成正比，波形 相同并且同相位，电流可以突变。 • 1. 工作原理 • 首先假设以下几点： • (1) 开关元件是理想的，即开关元件(晶闸管)导通 时，通态压降为零，关断时电阻为无穷大； • 一般认为晶闸管的开通与关断过程瞬时完成。 • (2) 变压器是理想的，即变压器漏抗为零，绕组的 电阻为零、励磁电流为零。
id 的连续波形每周期分为两 段：u2过零前一段流经SCR， 时宽为π-α；之后一段流经 VDR ，时宽为π+α。由两器 件电流拼合而成。
若近似认为id为一条水平线，恒为Id，则有
SCR 平均值： I a I
dVT
2 d
（2-5）
SCR 有效值：
IVT
1
2
a
I
d2d
(t
在ωt=0到α期间，晶闸管uAK大于零， 但门极没有触发信号，处于正向关断状
态，输出电压、电流都等于零。
在ωt=α时，门极有触发信号，晶闸管 被触发导通，负载电压ud= u2。 在ωt1时刻，触发VT使其开通，u2加 于负载两端，id从0开始增加。这时，交 流电源一方面供给电阻R消耗的能量， 另一方面供给电感L吸收的磁场能量。
)
a 2
I
（2-6）
d
VDR 平均值： VDR 有效值：
a IdVDR 2 Id
（2-7）
IVDR
1
2
2 a
整流电路原理
整流电路原理整流电路是电子电路中常见的一种电路，它的作用是将交流电信号转换为直流电信号。
在现代电子设备中，直流电信号是非常常见的，因此整流电路在各种电子设备中都有着重要的应用。
在本文中，我们将介绍整流电路的原理，包括其基本结构、工作原理以及常见的整流电路类型。
首先，让我们来了解一下整流电路的基本结构。
整流电路通常由一个二极管或者整流桥等器件组成。
二极管是最简单的整流电路元件，它由一个P型半导体和一个N型半导体组成，具有单向导电特性。
整流桥则由四个二极管组成，可以实现更高效的整流功能。
在整流电路中，这些器件都起着至关重要的作用，能够将交流电信号转换为直流电信号。
其次，让我们来了解一下整流电路的工作原理。
在交流电信号中，电流的方向是不断变化的，而在直流电信号中，电流的方向是固定的。
整流电路的工作原理就是利用二极管或者整流桥的单向导电特性，将交流电信号中的负半周部分（或正半周部分）去除，从而实现将交流电信号转换为直流电信号的功能。
接下来，让我们来介绍一下常见的整流电路类型。
最常见的整流电路类型包括半波整流电路和全波整流电路。
半波整流电路只能将交流信号的一个半周部分转换为直流信号，效率较低；而全波整流电路则可以将交流信号的两个半周部分都转换为直流信号，效率更高。
此外，全波整流电路还可以分为桥式整流电路和中心点整流电路等不同类型，它们各自具有特定的应用场景和特点。
综上所述，整流电路是电子电路中非常重要的一种电路，它能够将交流电信号转换为直流电信号，为各种电子设备的正常工作提供了基础支持。
通过本文的介绍，相信读者对整流电路的原理有了更深入的了解，希望本文能够对您有所帮助。
第2章整流电路-单相整流电路
ud id
t1
uT1,4
t
t
i2
t
图2-5 单相桥式全控整流电路电阻负载 时电路及波形
§2
§2.1
单相桥式全控整流电路
电阻性负载
ud id
(1 cos )
数量关系
⑴ 输出直流电压的平均值Ud ：
Ud 1
t1
2U 2 sin td (t )
2U 2
uT1,4
负载：是各种工业设备，在讨论整流电路的原理时，各种负载
可等效为电阻性负载、电感性负载、反电动势负载等。 控制电路：包括功率器件的触发（驱动）电路和闭环控制电路 等，它是实现整流电路正常工作、达到预定目标的控制环节。
概 述
按交流电源的相数划分，整流电路又分为单相可控 整流电路和三相可控整流电路。 本章介绍单相可控整流电路并假定功率开关元件是理 想的（即导通压降为零、关断漏电流为零、开关时间为 零）。
2.1 单相可控整流电路
1 2 3 4 单相半波可控整流电路 单相桥式全控整流电路
单相桥式半控整流电路
晶闸管触发电路
基础知识预习
周期 T 、频率 f 、角频率 、角度 的关系：
T 1 / f 2 f t
电流电压的平均值与有效值：平均值为一个周期内瞬时值的积分 再平均；有效值为一个周期内瞬时值平方的积分再平均后再开方 （称方均根）。 直流电的平均值与有效值相等。周期性变化 的电压或电流用有效值来标定，其含义是从 作功角度上讲，有效值等同于相同幅值的直 流电压或电流。对于正弦波交流电，半周平 均值为有效值的 0.900倍，有效值是峰值的 0.707 倍。
u2 u1
电力电子技术之第2-3章 三相半波整流
Ud 负载电流平均值为 负载电流平均值为 Id = R 1 晶闸管电流平均值为 晶闸管电流平均值为 I Id dT = 3
晶闸管电流有效值， 晶闸管电流有效值，当 α ≤ 30°时 °
（3 - 3） ）
IT =
1 2π
∫
5π +α 6 π +α 6
2U 2 Sin ωt 2 ( ) d (ωt ) R
（3 - 4） ）
U2 = R
2012-2-22
1 2π 3 ( + cos 2α ) 2π 3 2
电力电子技术
7
晶闸管电流有效值， 晶闸管电流有效值，当 α > 30°时 °
IT =
1 2π
2U 2 Sin ω t 2 ) d (ω t ) ∫π6 +α ( R
π
U2 = R
1 5π 3 1 ( −α + cos 2α + sin 2α ) 2π 6 4 4
u2 过零时 ， VT1 不关断 ， 直到 2 的脉冲到 过零时， 不关断， 直到VT 才换流， 导通向负载供电， 来， 才换流 ， 由VT2导通向负载供电，同时 施加反压使其关断——ud 波形中出现 向 VT1 施加反压使其关断 负的部分 晶闸管仍导通120° 晶闸管仍导通 ° 动画 阻感负载时的移相范围 移相范围为 ° 阻感负载时的移相范围为90°
（3 - 5） ）
2012-2-22
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8
晶闸管承受的最大反向电压， 晶闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电压峰 最大反向电压 值，即 （3 - 6） ）
U RM = 2 × 3U 2 = 6U 2 = 2.45U 2
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电力电子技术中的整流电路结构及特点分析
电力电子技术是20世纪后半叶发展起来的对电能进行变换和控制的技术。
它已成为电气工程及其自动化专业重要的一门专业基础课。
面对大学课程的增加、专业课程教学学时的减少，改革教学内容、方法、手段与实验教学条件，对提高教学质量、培养创新人才具有重要意义。
关键词：电力电子技术；整流电路；脉冲安排；整流输出电压一、电力电子技术的应用
电力电子技术是一门新兴技术，它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的，在电气自动化专业中已成为一门专业基础性强且与生产紧密联系的不可缺少的专业基础课。
本课程体现了弱电对强电的控制，又具有很强的实践性。
能够理论联系实际，在培养自动化专业人才中占有重要地位。
它包括了晶闸管的结构和分类、晶闸管的过电压和过电流保护方法、可控整流电路、晶闸管有源逆变电路、晶闸管无源逆变电路、PWM控制技术、交流调压、直流斩波以及变频电路的工作原理。
在电力电子技术中，可控整流电路是非常重要的章节，整流电路是将交流电变为直流电的电路，其应用非常广泛。
工业中大量应用的各种直流电动机的调速均采用电力电子装置；电气化铁道（电气机车、磁悬浮列车等）、电动汽车、飞机、船舶、电梯等交通运输工具中也广泛采用整流电力电子技术；各种电子装置如通信设备中的程控交换机所用的直流电源、大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源都可以利用整流电路构成的直流电源供电，可以说有电源的地方就有电力电子技术的设备。
二、电力电子技术课程中的整流电路
整流电路按组成的器件不同，可分为不可控、半控与全控三种，利用晶闸管半导体器件构成的主要有半控和全控整流电路；按电路接线方式可分为桥式和零式整流电路；按交流输入相数又可分为单相、多相（主要是三相）整流电路。
根据学生学习接受知识的规律，将知识点完整、准确、简明的表述出来、将原理知识尽可能简单化、通俗化、直观化，笔者在教学中进行了探讨和研究，依照整流电路三种形式的电路特性，负载形式，将主要的参数计算及主要特点分别制作成单相整流电路归纳表（见。