第2章 整流电路_2 电力电子技术ppt
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电力电子技术——单相整流电路
电镀等。
• 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
• 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
电力电子整理---第二讲(整流电路)ppt课件
接续流二极管VD除了可提高Ud外，还可减轻晶闸管的负担，
在每个周期内，每个晶闸管的导通角θT＝π-α,续流二极管的导
通角θD＝2α。
精选课件
29
2.1.2 电感性负载
2、续流二极管
1）、输出电压平均值与电阻性负载相同，为：
Ud＝0.9U2
1 cosα 2
（2－8）
2）、输出电流平均值为：
Id＝Ud /Rd
IdV T1 2Id0.4U 5 R 21c2os
i2
IV T2 1 (2 R U 2sitn )2 d (t)U 2 2 R2 1s2 in
I I21 (2 R U 2sit) n 2 d (t) U R 2 2 1s2 in
精选课件
IVT
1I 2
2
t
2
t
2
t
2
t
13
2.1.1 电阻性负载
图2-3 单相全控电感性负载带续流二极管时的电路和波形
精选课件
27
2.1.2 电感性负载
2、续流二极管
当电源电压U2为正
半周时，晶闸管VT1、 VT4触发导通，此时 负载两端电压为正向， 二极管VD承受反向电 压不导通，负载上电 压波形与不加二极管 时相同。
当电源电压变负时，自感电动势经二极管VD形成回路，使负载电流
➢ 只要电感足够大，满足ωLd＞＞Rd，可以认为输出电流连续并 且平直，实际上，无论Ld多么大，电流也是脉动的，只不过Ld越大脉
动越小。
➢ 输出电压平均值为：
1
Ud=
π
π
2 U2sinωtd(ωt)＝0.9U2cosα
（2－7）
α=0°时，Ud＝0.9U2，α＝90°时，Ud＝0，所以α的移相范围为
电力电子技术第二章整流1 共91页
第二章 第 2 页
2.4 电容滤波的不可控整流电路（不作要求） 2.4.1 电容滤波的单相不可控整流电路 2.4.2 电容滤波的三相不可控整流电路
2.5 整流电路的谐波和功率因数 2.5.1 谐波和无功功率分析基础 2.5.2 带电感性负载时可控整流电路交流侧谐波和功 率因数分析 2.5.3 电容滤波的不可控整流电路交流侧谐波和功 率因数分析 2.5.4 整流输出电压和电流的谐波分析
第二章 第 8 页
2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）
〔基本数量关系〕
直流输出电压平均值Ud
U d 2 1 2 U 2 sitn (d t)2 2 U 2(1 co ) 0 s .4 U 2 5 1 c 2o （2s -1）
说明：使用万用表直流档测量Ud即为该数值；
（2） ωt1 ～ π : U2为正， VT1和VT4 由于触发脉冲UG的 作用而导通， VT2和VT3承受 U2 的反向电压， id =U2/R ；
（3） π ～ ωt2(π + ωt1) ：
U2为负，VT2和VT3无触发脉 冲截止，VT2和VT3分担U2/2的 正向电压，VT1和VT4分担U2/2 的反向电压, Ud=0;
u2
重点注意：工作原理（波形分析）、定 b ) 0 t1
2
t
量计算、不同负载的影响。
ug
c)
0
t
ud
2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波） d ) 0
t
Single Phase Half Wave Controlled Rectifier
uVT
1. 带电阻负载的工作情况
t 关断；
第二章 第 13 页
图2-2 带电感性负载的 单相半波电路及其波形
2.4 电容滤波的不可控整流电路（不作要求） 2.4.1 电容滤波的单相不可控整流电路 2.4.2 电容滤波的三相不可控整流电路
2.5 整流电路的谐波和功率因数 2.5.1 谐波和无功功率分析基础 2.5.2 带电感性负载时可控整流电路交流侧谐波和功 率因数分析 2.5.3 电容滤波的不可控整流电路交流侧谐波和功 率因数分析 2.5.4 整流输出电压和电流的谐波分析
第二章 第 8 页
2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）
〔基本数量关系〕
直流输出电压平均值Ud
U d 2 1 2 U 2 sitn (d t)2 2 U 2(1 co ) 0 s .4 U 2 5 1 c 2o （2s -1）
说明：使用万用表直流档测量Ud即为该数值；
（2） ωt1 ～ π : U2为正， VT1和VT4 由于触发脉冲UG的 作用而导通， VT2和VT3承受 U2 的反向电压， id =U2/R ；
（3） π ～ ωt2(π + ωt1) ：
U2为负，VT2和VT3无触发脉 冲截止，VT2和VT3分担U2/2的 正向电压，VT1和VT4分担U2/2 的反向电压, Ud=0;
u2
重点注意：工作原理（波形分析）、定 b ) 0 t1
2
t
量计算、不同负载的影响。
ug
c)
0
t
ud
2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波） d ) 0
t
Single Phase Half Wave Controlled Rectifier
uVT
1. 带电阻负载的工作情况
t 关断；
第二章 第 13 页
图2-2 带电感性负载的 单相半波电路及其波形
第2章整流电路39节
（2-35） （2-36）
第三章 第 9 页
2.3 变压器漏感对整流电路的影响
4、 变压器漏抗对各种整流电路的影响 表2-2 各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算
电路形式 单相 单相全控 三相 三相全控
m脉波
全波
桥
半波
桥
整流电路
U d
XB
Id
2X B
Id
3X B
2
Id
3X B
Id
mX B
2
Id
100 %
（2-58）
狄里赫利条件：周期函数在一个周期内连续或只有有限个第一类间断点，并 第三章 第 21 页 且至多只有有限个极值点。
2.5.1 谐波和无功功率分析基础
2. 功率因数 1) 正弦电路中的情况
电路的有功功率P就是其平均功率：
P 1
2
uid(t) UI cos
2 0
（ 2-59）
➢ 谐波次数——谐波频率和基波频率的整数比
➢ n次谐波电流含有率以HRIn（Harmonic Ratio for In）表示
HRI n
In I1
100 %
（2-57）
➢ 电流谐波总畸变率THDi（Total Harmonic distortion）定义为
THD i
注：Ih为总谐波电流有效值。
Ih I1
ub ua 2
（2-30）
ud
ua
ub
ua 2
ua ub 2
第三章 第 6 页
2.3 变压器漏感对整流电路的影响
2. 换相压降△Ud——与不考虑变压器漏感时相比， ud平均值降低的多少。
换相压降相当于阴影部分的面积的平均值，它使 得输出的整流电压下降。这块阴影由负载电流Id的换 相过程引起。具体计算,以三相半波为例：
精品课件-电力电子技术(曾方)-第2章
Ud 2 1.17U2 cos 2.34U2 cos 1.35U21cis
式中U2l为变压器次级线电压有效值。
第2章 三相相控整流电路
T
L
V1
V3
V5
a
b
ud
R
c
V VV
4
6
2
id
图 2-7 三相桥式全控整流电路
第2章 三相相控整流电路
与三相半波电路相比，若要求输出电压相同，则三相桥 式整流电路对晶闸管最大正反向电压的要求降低一半； 若输入 电压相同，则输出电压Ud比三相半波可控整流时高一倍。另外， 由于共阴极组在电源电压正半周时导通，流经变压器次级绕组的 电流为正；共阳极组在电压负半周时导通， 流经变压器次级绕 组的电流为负，因此在一个周期中变压器绕组不但提高了导电时 间，而且也无直流流过，克服了三相半波可控整流电路存在直流 磁化和变压器利用率低的缺点。
图中TR是整流变压器，可直接由三相四线电源供电。 三只晶闸 管的阴极连在一起， 称为共阴极接法， 这在触发电路有公共线 时连接比较方便， 因此得到了广泛应用。
第2章 三相相控整流电路
u2 ＝ 0u°a 1
ub 2
uc 3
ua 4
0 t
t
t
1
2
3
t
(b)
ug ug1
ug2
ug3
ug1
0 ud i
d
第2章 三相相控整流电路
u ＝ 30°
d
ua
ub
uc
0
t
(b)
id
0
V
i
T
a
1
V1
b
V2
L
0
c
V3
式中U2l为变压器次级线电压有效值。
第2章 三相相控整流电路
T
L
V1
V3
V5
a
b
ud
R
c
V VV
4
6
2
id
图 2-7 三相桥式全控整流电路
第2章 三相相控整流电路
与三相半波电路相比，若要求输出电压相同，则三相桥 式整流电路对晶闸管最大正反向电压的要求降低一半； 若输入 电压相同，则输出电压Ud比三相半波可控整流时高一倍。另外， 由于共阴极组在电源电压正半周时导通，流经变压器次级绕组的 电流为正；共阳极组在电压负半周时导通， 流经变压器次级绕 组的电流为负，因此在一个周期中变压器绕组不但提高了导电时 间，而且也无直流流过，克服了三相半波可控整流电路存在直流 磁化和变压器利用率低的缺点。
图中TR是整流变压器，可直接由三相四线电源供电。 三只晶闸 管的阴极连在一起， 称为共阴极接法， 这在触发电路有公共线 时连接比较方便， 因此得到了广泛应用。
第2章 三相相控整流电路
u2 ＝ 0u°a 1
ub 2
uc 3
ua 4
0 t
t
t
1
2
3
t
(b)
ug ug1
ug2
ug3
ug1
0 ud i
d
第2章 三相相控整流电路
u ＝ 30°
d
ua
ub
uc
0
t
(b)
id
0
V
i
T
a
1
V1
b
V2
L
0
c
V3
第2章电力电子技术(第3版)[王云亮][电子教案(版本)]
![第2章电力电子技术(第3版)[王云亮][电子教案(版本)]](https://img.taocdn.com/s3/m/16007ef558fb770bf68a5525.png)
单相半波整流电路阻性负载演示
带电阻负载的工作情况
➢ 变压器T起变换电压和隔离的作用 ➢ 电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同 ➢ 几个概念的解释：
✓ ud为脉动直流，波形只在u2正半周内出现，故称“半波”整流 ✓ 采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，故该电路为单相半
波可控整流电路 ✓ ud波形在一个电源周期中只脉动1次，故该电路为单脉波整流电路
cos P UI2 1 sin 2 π
S U2I2 4π
2π
式中 P—变压器二次侧有功功率
S—变压器二次侧视在功率
〖例2-1〗 如图所示单相半波可控整流器，电阻性负载，电源电压U2为 220V，要求的直流输出电压为50 V，直流输出平均电流为20A 试计算：
(1) 晶闸管的控制角。 (2) 电路功率因数。 (3) 晶闸管的额定电压和额定电流。
解 (1) 则α=90º
cos 2Ud 1 2 50 1 0
0.45U d
0.45 220
(2)
R Ud 50 2.5
Id 20
当 α=90º时，输出电流有效值
I U U2 1 sin 2 π 44.4 A
R R 4π
2π
cos P UI2
U
44.4 50
20 0.505
UTN (2 ~ 3)Um (2 ~ 3)311 622 ~ 933 V
根据计算结果可以选取满足要求的晶闸管。
2. 电感性负载
（1）工作原理 电感性负载通常是电机的励磁线圈和负载串联电抗器等。 当流过电感的电流变化时，电感两端产生感应电势，感应电势对负载电
流的变化有阻止作用，使得负载电流不能突变。当电流增大时，电感吸 收能量储能，电感的感应电势阻止电流增大；当电流减小时，电感释放 出能量，感应电势阻止电流的减小，输出电压、电流有相位差。
2024版《电力电子技术》PPT课件
电力电子技术的定义与发展01020304定义晶闸管时代可控硅时代现代电力电子时代用于高压直流输电、无功补偿、有源滤波等，提高电力系统的稳定性和效率。
用于电动汽车、电动自行车、电梯等电机驱动系统，实现高效、节能的电机控制。
用于太阳能、风能等新能源发电系统，实现能源的高效利用和转换。
用于自动化生产线、机器人等工业设备，实现设备的精确控制和高效运行。
电力系统电机驱动新能源工业自动化数字化与智能化随着计算机技术和人工智能的发展，电力电子技术将实现数字化和智能化，提高系统的自适应能力和智能化水平。
高频化与高效化随着半导体材料和器件的发展，电力电子技术将实现更高频率和更高效率的电能转换。
绿色化与环保化随着环保意识的提高，电力电子技术将更加注重绿色、环保的设计理念，降低能耗和减少对环境的影响。
工作原理特点应用整流电路、续流电路等工作原理通过门极触发导通，无法自行关断特点耐压高、电流大、开关速度快应用直流电机调速、交流调压等工作原理特点应用工作原理特点应用逆变器、斩波器、电机驱动等工作原理特点应用工作原理开关速度快、耐压高、电流大、热稳定性好应用逆变器、斩波器、电机驱动等高端应用领域特点VS整流电路的作用整流电路的分类整流电路的工作原理整流电路的应用整流电路逆变电路逆变电路的作用逆变电路的分类逆变电路的工作原理逆变电路的应用直流-直流变流电路直流-直流变流电路的作用直流-直流变流电路的分类直流-直流变流电路的工作原理直流-直流变流电路的应用交流-交流变流电路交流-交流变流电路的作用交流-交流变流电路的工作原理A B C D交流-交流变流电路的分类交流-交流变流电路的应用电机驱动照明控制加热与焊接030201一般工业应用交通运输应用电动汽车驱动轨道交通牵引航空电源电力系统应用高压直流输电柔性交流输电通过电力电子技术可实现高压直流输电，减少输电损耗和占地面积。
智能电网风能发电通过电力电子技术可实现风能发电系统的变速恒频控制和并网运行。
电力电子技术第2章整流电路12节PPT课件
与电流成正比，两者波
0
t
形相同
2020/9/26
图2-1 单相半波可控整流电路5 及波形
2.1.1 单相半波可控整流电路
➢ 几个概念的解释：
➢ ud为脉动直流，波形只在u2正半周内出现，故称“半
波”整流
➢ 采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，故该电 路为单相半波可控整流电路
➢ ud波形在一个电源周期中只脉动1次，故该电路为单
脉波整流电路
➢ 几个重要的基本概念：
➢ 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
称为导通角，用θ表示
2020/9/26
6
2.1.1 单相半波可控整流电路
➢基本数量关系
直流输出电压平均值为：
U d 2 1 2 U 2 s itn (d t)2 2 U 2(1 c o ) 0 s .4 U 2 5 1 c 2 o
（2-1）
VT的 移相范围为180
➢ 这种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。
2020/9/26
7
2.1.1 单相半波可控整流电路
2. 带阻感负载的工作情况
T
VT
id
uVT
L
a)
➢阻感负载的特点：电感对电流变
u1
u2
ud R
化有抗拒作用，使得流过电感的
电流不能发生突变
u2
➢电力电子电路的一种基本分析方 b ) 0 t 1
法:通过器件的理想化，将电路简 u g
c)
化为分段线性电路，分段进行分 0
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
第2章 电力电子技术课件(完整)
学习要点:
最重要的是掌握其基本特性。 掌握电力电子器件的型号命名法，以及其参数和特性 曲线的使用方法。 了解电力电子器件的半导体物理结构和基本工作原理 了解某些主电路中对其它电路元件的特殊要求。
1-10
2.2
不可控器件—电力二极管· 引言
自20世纪50年代初期就获得应用，但其结构和原理简 单，工作可靠，直到现在电力二极管仍然大量应用于 许多电气设备当中。 在采用全控型器件的电路中电力二极管往往是不可缺 少的，特别是开通和关断速度很快的快恢复二极管和 肖特基二极管，具有不可替代的地位。
1）概念:
电力电子器件（Power Electronic Device）
——可直接用于主电路中，实现电能的变换或控制的电 子器件。
主电路（Main Power Circuit）
——电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控 制任务的电路。
2）分类:
电真空器件 半导体器件 (汞弧整流器、闸流管) (采用的主要材料硅）
1-26
2.3.1 晶闸管的结构与工作原理
常用晶闸管的结构
螺栓型晶闸管
晶闸管模块
平板型晶闸管外形及结构
1-27
2.3.1 晶闸管的结构与工作原理
按晶体管的工作原理 ，得：
I c1 1I A I CBO1
I c 2 2 I K I CBO2
（2-1）
（2-2）
（2-3） （2-4）
——通过从控制端注入或者抽出电流来实现导通或者 关断的控制。
电压驱动型
——仅通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信 号就可实现导通或者关断的控制。
1-9
2.1.4
本章内容:
本章学习内容与学习要点
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ik
t 5 6
6U2 sin(t 5 )d(t)
2Xb
6
6U 2 2XB
cosa
cos(t
5
6
)
（2-34）
5
当 t 5 / 6 时，ik = Id , 于是
Id
6U2 cos cos( )
2XB
cos cos( ) 2 X B Id
6U 2
随其它参数变化的规律：
第2章 整流电路(AC/DC变换）
2.1 单相可控整流电路 2.2 三相可控整流电路 2.3 变压器漏感对整流电路的影响 2.4 电容滤波的不可控整流电路 2.5 整流电路的谐波和功率因数 2.6 大功率可控整流电路 2.7 整流电路的有源逆变工作状态 2.8 晶闸管直流电动机系统 2.9 相控电路的驱动控制
本章小结
1
2.3 变压器漏感对整流电路的影响
考虑包括变压器漏感在内的交流侧电感的影响，换向过程不能瞬间完成。
现以三相半波为例，然后将其结论推广。
T
a LB ia
ik
b LB ib
c LB ic
VT1 VT2
VT3
R ud L
VT1换相至VT2的过程：
因a、b两相均有漏感,故 ia、ib均不能突变。于是 VT1和VT2同时导通，
11
ua 2U2 sin(t);ub 2U2 sin(t 120o);uc 2U2 sin(t 240o)
uab 6U2 sin(t 30o );ubc 6U2 sin(t 90o);uca 6U2 sin(t 210o)
uc
uca
30o
uab
u 30o a
ub 30o ubc
矢量图
d (t)
3
2
Id 0
LB dik
3
2
X BId
式中 XB—漏感为LB的变压器每相折算到二次侧的漏电抗 4
换重叠角 的计算，由（2-30）式得
dik dt
(ub ua ) /(2LB )
6U
2
s
in(t
5
6
)
2LB
由上式得
dik 6U2 sin(t 5 )
dt 2 X B
6
进而得出
（2-32） （2-33）
9
u d
ud0cos 1 ud0cos 2
IdRI
1
u cos
2
d0
3
3
1＜ 2＜ 3
0
考虑变压器漏抗时的可控整流电路外特性Id
由图可以看出，当控制角α一定时， 随着整流电流Id的逐渐增大，即
电路所带负载的增加，整流输出电压逐渐减小， 这是由整流电路内阻所
引起的。 而当电路负载一定时， 即整流输出电流不变， 则随着控制角α
的逐渐增大，输出整流电压也是逐渐减小的。
10
ua 2U2 sin(t);ub 2U2 sin(t 120o);uc 2U2 sin(t 240o)
uab 6U2 sin(t 30o );ubc 6U2 sin(t 90o);uca 6U2 sin(t 210o) uab uba uaub 2U2 sin(t) 2U2 sin(t 120o) 6U2 sin(t 30o)
12
2.4 电容滤波的不可控整流电路
2.4.1 电容滤波的单相不可控整流电路 2.4.2电容滤波的三相不可控整流电路
13
电容滤波的不可控整流电路
在交—直—交变频器、不间断电源、开关电源等应 用场合中，大量应用。 最常用的是单相桥和三相桥两种接法。 由于电路中的电力电子器件采用整流二极管，故也 称这类电路为二极管整流电路。
相当于将a、b两相短
ud
u a
ub
uc
O
t
id
i
c
i
a
i
b
i
c
i
I
a
d
O
t
路，两相间电压差为ub –
ua在两相组成的回路中产
生环流ik。
ik=ib逐渐增大， ia=Id-ik
逐渐减小。当ik增大到等
于Id时，ia=0，VT1关断, 换流过程结束。
图2-25 考虑变压器漏感时的 三相半波可控整流电路及波形
RT
mX T
2
Udo
cos
nU
Id R1
(2-24)
式中，Udo为α=0°时整流电路输出的电压（Udo=1.17U2φ），即空载电压； RI为整流电路内阻， RI =RT＋mXT/2π；ΔU是一个晶闸管的正向导通压降， 单位为V；三相半波时电流流经一个整流元件n=1，三相桥式时n=2。考虑
变压器漏抗时的可控整流电路。 外特性曲线如图2-13所示。
2
3U
代入。
2
7
变压器漏感对整流电路影响的一些结论:
1) 出现换相重叠角 ，整流输出电压平均值Ud降低。
2) 整流电路的工作状态增多。
3) 晶闸管的di/dt 减小，有利于晶闸管的安全开通。 有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt。
4) 换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt，可能使晶闸
1）Id越大则 越大； 2）XB越大 越大； 3）当 ≤90时， 越小则 越大。
（2-35） （2-36）
6
变压器漏感对各种整流电路的影响
表2-2 各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算
电路形式 单相 单相全
全波 控桥
U d
cos cos( )
X BI
d IX
dB
2U 2
2X
BI
d
2I X dB
2U 2
管误导通，为此必须加吸收电路。 5) 换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。
8
可控整流电路对直流负载来说是一个有内阻的电压可调的直流电源。
考虑换相压降Uγ、整流变压器电阻RT（为变压器次级绕组每相电阻与初级 绕组折算到次级的每相电阻之和）及晶闸管压降ΔU后，直流输出电压为
I
d
三相 半波
3X BI
2 d
2X I Bd 6U 2
三相全 控桥
3X BI
d
2X I Bd 6U 2
m脉波 整流电路
mX ① BI
2 d
IX
d B②
2U sin
2
m
注：①单相全控桥电路中，环流ik是从-Id变为Id。本表所列通用公式不适用；
②三相桥等效为相电压等于
3U
的6脉波整流电路，故其m=6，相电压按
ud
ua
LB
dik dt
ub
LB
dik dt
ua
ub 2
（2-30）
换相压降
换相导致ud均值降低多少，用△Ud 表示
U d
1
2 / 3
5
6
5
(ub ud )d (t )
6
（2-31）
3
2
5
6
5
6
ub
(ub
Lb
dik dt
)d (t)
3
2
5
6
5
Lb
6
dik dt
2
(a)
ud
uu
Tr iK
ud uv
u LB v LB w LB
R
iu VT1 iv VT2 iw VT3
L
uw
0
id
iw
0
iu
iv
iw
iu
(b)
▪ 变压器漏感对整流电路的影响
3-23
t
t
3
换相回路电压平衡方程
ua
ub
2LB
dik dt
换相重叠角
换相过程持续的时间，用电角度 表示。
整流输出电压瞬时值为