单相可控硅整流电路
(完整版)单向可控硅的原理及测试
单向可控硅的原理及测试可控硅的意思：可控的硅整流器，其整流输出电压是受控的，常与移相或过零触发电路配合，应用于交、直流调压电路。
可控硅是在晶体管基础上发展起来的一种集成式半导体器件。
单向可控硅的等效原理及测量电路见下图1：AKGP N P NKGGKGA图1 可控硅器件等效及测量电路单向可控硅为具有三个PN 结的四层结构，由最外层的P 层、N 层引出两个电极——阳极A 和阴极K ，由中间的P 层引出控制极G 。
电路符号好像为一只二极管，但好多一个引出电极——控制极或触发极G 。
SCR 或MCR 为英文缩写名称。
从控制原理上可等效为一只PNP 三极管与一只NPN 三极管的连接电路，两管的基极电流和集电极电流互为通路，具有强烈的正反反馈作用。
一旦从G 、K 回路输入NPN 管子的基极电流，由于正反馈作用，两管将迅即进入饱合导通状态。
可控硅导通之后，它的导通状态完全依靠管子本身的正反馈作用来维持，即使控制电流（电压）消失，可控硅仍处于导通状态。
控制信号U GK 的作用仅仅是触发可控硅使其导通，导通之后，控制信号便失去控制作用。
单向可控硅的导通需要两个条件： 1）、A 、K 之间加正向电压；2）、G 、K 之间输入一个正向触发电流信号，无论是直流或脉冲信号。
若欲使可控硅关断，也有两个关断条件： 1）、使正向导通电流值小于其工作维持电流值； 2）、使A 、K 之间电压反向。
可见，可控硅器件若用于直流电路，一旦为触发信号开通，并保持一定幅度的流通电流的话，则可控硅会一直保持开通状态。
除非将电源开断一次，才能使其关断。
若用于交流电路，则在其承受正向电压期间，若接受一个触发信号，则一直保持导通，直到电压过零点到来，因无流通电流而自行关断。
在承受反向电压期间，即使送入触发信号，可控硅也因A 、K 间电压反向，而保持于截止状态。
可控硅器件因工艺上的离散性，其触发电压、触发电流值与导通压降，很难有统一的标准。
可控硅器件控制本质上如同三极管一样，为电流控制器件。
可控硅整流电路分析
可控硅整流电路分析一、可控硅整流电路的基本原理可控硅是一种半导体开关器件，由四层PNPN结构组成。
其工作原理基于PN结、P型耗尽区和控制电压的作用。
在正半周中，当控制电极施加正向火电压时，控制电流通过可控硅的上一层，使得P1-N1结反偏，形成障碍层，此时即使主极间加上反向电压也无法导通，所谓双向封锁；当控制电极去掉电压时，障碍层消失，主极间再加上正向电压，即可导通。
在负半周中，主极间加上正向电压时，P1-N1结正常导通，但是当控制电极加上正向电压时，由于N2层和P2层之间存在空间电荷区，从而隔断主极电压，所谓单向封锁。
可控硅整流电路利用可控硅开关功能的特点，将交流输入电压转换为直流输出电压。
二、可控硅整流电路的工作模式1.单向导通模式在单向导通模式下，可控硅的控制电极与主极间保持正向电压，使得可控硅导通。
此时，整流电路将输入交流电转换为单向的脉动直流电。
2.单向封锁模式在单向封锁模式下，可控硅的控制电极断开电压，使得可控硅反向阻断。
此时，整流电路不导通，输入交流电被隔断。
3.双向导通模式在双向导通模式下，可控硅的控制电极与主极间交替加上正向电压和零电压，以周期性地使可控硅导通和阻断。
此时，整流电路可以实现无脉动的双向直流输出。
三、可控硅整流电路的性能分析1.效率可控硅整流电路的效率被定义为直流输出功率与交流输入功率的比值。
效率通常由两部分组成：导通时段的效率和封锁时段的效率。
导通时段的效率取决于主极间的导通电压和电流，而封锁时段的效率取决于可控硅的电压封锁和损耗。
2.波形畸变可控硅整流电路的输出波形通常具有一定的畸变，主要表现为谐波含量较高。
这是由于可控硅导通和封锁时存在过渡时间，以及可控硅的非线性特性所导致的。
为了减小波形畸变，可以采用增加可控硅数目、增加电感和电容滤波等方法。
3.动态响应总结：可控硅整流电路是一种常用的电力电子器件，通过可控硅的开关功能实现交流电转换为直流电。
可控硅整流电路的工作模式包括单向导通、单向封锁和双向导通。
scr可控硅在整流电路上的应用
scr可控硅在整流电路上的应用1.引言1.1 概述在整流电路中，可控硅是一种重要的元件。
它具有可控性强、耐压能力高、效率高等优点，因此在电力领域中得到广泛应用。
本文将介绍可控硅的基本原理及其在整流电路中的应用。
可控硅是一种单向导电元件，通过控制其门极电压或电流，可以实现对其导通或截止状态的控制。
由于其具有双向可导电性，可以将交流电信号转换为直流电信号，因此在整流电路中起着重要的作用。
在整流电路中，可控硅通常被用作整流桥电路的主要元件。
整流桥电路主要用于将交流电转换为直流电，常用于电源供给等领域。
可控硅的特性使得它能够控制电流的流动方向，并能够将交流信号转换为单向的直流信号。
可控硅在整流电路中的应用具有很大的优势。
首先，可控硅具有较高的效率和稳定性，可以实现高效的能量转换。
其次，可控硅能够进行迅速的开关控制，可靠地实现交流信号到直流信号的转换。
此外，可控硅的耐压能力较高，能够满足电力系统中的高电压需求。
总之，可控硅在整流电路中具有重要的应用价值。
本文将深入探讨可控硅的基本原理以及其在整流电路中的应用。
同时，还将展望可控硅在电力领域的未来发展，为读者对该领域有一个全面的了解。
1.2 文章结构本文主要讨论了可控硅在整流电路上的应用。
为了更好地组织文章内容，本文将按照以下结构进行论述。
首先，在引言部分，我们会对文章进行概述，介绍可控硅的基本原理和整流电路的应用背景。
并阐明文章的结构和目的，确保读者能够清晰地理解文章的主题和篇章结构。
接下来，在正文部分，我们会详细介绍可控硅的基本原理。
首先，我们将解释可控硅是一种什么样的器件，以及它的工作原理。
然后，我们将重点探讨可控硅在整流电路中的应用。
我们将介绍可控硅在单相和三相整流电路中的作用，并说明它在电力系统中的重要性。
我们还将分析可控硅在整流电路中的优势和限制，并介绍相关的电路拓扑结构和控制策略。
最后，在结论部分，我们将总结可控硅在整流电路上的应用。
我们将回顾本文的主要内容，强调可控硅的优点和局限性，并对其在电力领域的未来发展进行展望。
单向可控硅及其应用电路分析
单向可控硅及其应用电路分析单向可控硅（Thyristor）是一种常见的半导体器件，也是一种特殊的二极管。
单向可控硅由四个PN结组成，它具有三个电极：阳极（A）、阴极（K）和控制极（G）。
它的工作原理是通过控制极对可控硅进行控制，使其从关状态转变为导通状态。
单向可控硅具有可控性、低开通压降和高阻断电压等优点，因此在各种电力电子应用中得到广泛应用。
首先，单向可控硅在整流电路中应用广泛。
整流电路将交流电转换为直流电，常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路。
在半波整流电路中，单向可控硅被用作开关，当控制极施加触发脉冲时，可控硅导通，将正半周期的交流电转换为直流电。
在全波整流电路中，两个单向可控硅被用作开关，它们分别导通的时间间隔相互补充，可以将交流电的两个半周期转换为直流电。
其次，单向可控硅在开关电路中也有重要的应用。
开关电路用于控制电流或功率的开关，如交流电的调光开关、电机的启动和停止开关等。
在交流电调光开关电路中，通过对单向可控硅施加不同的触发脉冲宽度，可以控制交流电的导通角度，从而实现对光亮度的调节。
在电动机控制中，单向可控硅可以通过控制其导通时间和关断时间，来控制电机的转速和转向。
最后，单向可控硅在触发电路中也有重要的应用。
触发电路用于控制单向可控硅的导通和关断。
常见的触发电路有电流触发电路和电压触发电路。
电流触发电路通过控制极施加电流脉冲来触发单向可控硅的导通。
电压触发电路则通过控制极施加电压脉冲来触发单向可控硅的导通。
触发电路的设计特性会影响到单向可控硅的导通时间和关断时间，从而影响到电路的性能。
综上所述，单向可控硅是一种重要的半导体器件，在整流电路、开关电路和触发电路中得到广泛应用。
它的可控性和低开通压降等特点，使其在电力电子领域有着广泛的应用前景。
可控硅整流原理
可控硅整流原理可控硅（SCR）是一种半导体器件，具有单向导电性能，可用于整流电路。
可控硅整流器是一种常见的电力电子装置，广泛应用于交流电源的整流和调节。
本文将介绍可控硅整流原理及其工作原理。
可控硅整流器是一种电子器件，由可控硅和辅助电路组成。
可控硅是一种双向触发器件，只有在外部触发脉冲作用下才能导通，所以它能够实现对交流电压进行整流。
可控硅整流器的工作原理是利用可控硅的触发角控制来实现对交流电压的整流。
在正半周，当交流电压的极性为正时，可控硅的阳极和门极之间的电压为正，此时可控硅处于关断状态，不导通。
当触发脉冲到来时，可控硅的门极电压达到触发电压，可控硅导通，形成通路，电流开始流过可控硅。
在负半周，当交流电压的极性为负时，可控硅的阳极和门极之间的电压为负，同样处于关断状态。
当再次触发脉冲到来时，可控硅再次导通，形成通路，电流继续流过可控硅。
通过这样的方式，可控硅整流器能够将交流电压转换为直流电压输出。
可控硅整流器的触发角是指可控硅导通的相位角，它决定了整流电路的输出电压和电流的大小。
通过控制触发角，可以实现对输出电压的调节。
当触发角较小时，可控硅导通的时间较长，输出电压较大；当触发角较大时，可控硅导通的时间较短，输出电压较小。
因此，可控硅整流器能够实现对输出电压的调节，从而实现对电力系统的功率控制。
总之，可控硅整流器利用可控硅的触发角控制，实现对交流电压的整流和调节。
它具有结构简单、控制方便、效率高等优点，被广泛应用于电力系统中。
希望本文能够帮助读者更好地理解可控硅整流原理及其工作原理，为相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。
单向可控硅工作原理
单向可控硅工作原理
单向可控硅（Unidirectional SCR）是一种特殊的半导体器件，也被称为双极性电流控制整流器件。
它是由四层半导体材料构成的PNPN结构。
单向可控硅的工作原理如下：
1. 正向偏置：当单向可控硅的正极与负极之间施加一个正向电压时，正极PN结和负极PN结之间形成一个正向偏置。
此时，整个PNPN结构处于高阻态，没有电流流过。
2. 触发脉冲：若在正向偏置下施加一个触发脉冲信号（例如正脉冲或负脉冲），使得正极PN结上的电压高于触发电压，那
么正极PN结中形成一个反向击穿。
这个击穿会导致整个PNPN结构中产生一个高电流，被称为触发电流或激流。
触发
脉冲的宽度和幅值可以控制触发电流的大小。
3. 区域导通：一旦触发电流形成后，它会持续通过PNPN结，使得整个结构转变为低阻态，这被称为区域导通。
在区域导通状态下，即使触发脉冲结束，电流仍然会持续流过。
只有在电流减小到低于保持电流（持续电流）时，区域导通状态才会终止。
4. 关断：要使得单向可控硅停止导通，需要通过减小电流来实现。
可以通过降低电压或加大负载电流来降低电流。
一旦电流降到保持电流以下，整个结构重新回到高阻态，停止导通。
通过合理选择触发脉冲的幅值和宽度，以及保持电流的大小，可以实现对单向可控硅的控制，从而实现整流和电流开关等功能。
单相全桥可控硅整流电路matlab
单相全桥可控硅整流电路matlab1.引言单相全桥可控硅整流器是一种广泛应用于变流器，逆变器和直流电源等领域的电力接口电路。
它可以将交流电转换成直流电，在工业、农业、交通和家庭用电方面都有着广泛的应用。
本文将介绍如何使用MATLAB软件来设计和模拟单相全桥可控硅整流电路，包括电路原理图、电路参数和MATLAB程序的编写等各个方面。
同时，将重点介绍如何使用MATLAB中的Simulink工具箱来模拟电路的波形，并分析其性能。
2.单相全桥可控硅整流电路的原理单相全桥可控硅整流电路主要包括一个变压器、一个全桥整流电路和一个控制电路。
其中变压器的作用是将220V的交流电转换成较低的电压，用于提供给全桥整流电路使用。
在全桥整流电路中，四个可控硅（SCR）分别组成桥形电路。
当输入电压的正向信号到达顶部的可控硅时，它会导通，电流将通过负载，该电路的输出电压将是正向的。
而当输入电压的反向信号到达底部的可控硅时，它也会导通，电流将通过负载，但此时输出电压将变为反向。
整个控制电路由多个元件构成，其中最重要的是触发电路。
当可控硅的控制信号通过触发电路输入时，它们将导通并允许电流通过负载。
这样就可以控制输出电压的瞬时时间以及输出电压的平均值，并对负载进行精确定位。
3.设计单相全桥可控硅整流电路的MATLAB仿真程序基于单相全桥整流电路的原理，我们可以开始设计和模拟电路的MATLAB仿真程序。
遵循以下步骤：1. 绘制电路图绘制单相全桥可控硅整流电路的原理图。
由于在MATLAB中无法直接绘制电路图，因此需要使用专业的电路仿真软件（如Proteus、Multisim等）绘制出电路并导出到MATLAB中进行仿真。
2.电路参数设置在MATLAB中，我们需要设置电路的一些参数，如变压器的变比，电容电压，电阻等。
这些参数直接关系到电路的性能，需要经过仔细的调整和模拟，以获得最佳效果。
3.编写MATLAB程序MATLAB语言中集成了一个强大的工具箱——Simulink，用于模拟和分析各种电子电路和控制系统。
简易单向可控硅交流调压器原理图及工作原理介绍
简易可控硅交流调压器原理图及工作原理介绍本文介绍一台电路简单、装置容易、控制方便的可控硅交流调压器，这可用作家用电器的调压装置，进行照明灯调光，电风扇调速、电熨斗调温等控制。
这台调压器的输出功率达100W，一般家用电器都能使用。
可控硅交流调压器电路原理：电路图如下可控硅交流调压器由可控整流电路和触发电路两部分组成，其电路原里图如下图所示。
从图中可知，二极管D1—D4组成桥式整流电路，双基极二极管T1构成张弛振荡器作为可控硅的同步触发电路。
当调压器接上市电后，220V交流电通过负载电阻RL经二极管D1—D4整流，在可控硅SCR的A、K两端形成一个脉动直流电压，该电压由电阻R1降压后作为触发电路的直流电源。
在交流电的正半周时，整流电压通过R4、W1对电容C 充电。
当充电电压Uc达到T1管的峰值电压Up时，T1管由截止变为导通，于是电容C通过T1管的e、b1结和R2迅速放电，结果在R2上获得一个尖脉冲。
这个脉冲作为控制信号送到可控硅SCR的控制极，使可控硅导通。
可控硅导通后的管压降很低，一般小于1V，所以张弛振荡器停止工作。
当交流电通过零点时，可控硅自关断。
当交流电在负半周时，电容。
C又从新充电……如此周而复始，便可调整负载RL上的功率了调压器的调节电位器选用阻值为470KΩ的WH114-1型合成碳膜电位器，这种电位器可以直接焊在电路板上，电阻除R1要用功率为1W的金属膜电阻外，其佘的都用功率为1/8W 的碳膜电阻。
D1—D4选用反向击穿电压大于300V、最大整流电流大于0.3A的硅整流二极管,如2CZ21B、2CZ83E、2DP3B等。
SCR选用正向与反向电压大于300V、额定平均电流大于1A的可控硅整流器件，如国产3CT系例。
单向可控硅限流控制电路
单向可控硅限流控制电路
单向可控硅限流控制电路是一种常用的电子电路，用于限制电流的大小，从而保护电路和设备。
下面是一个简单的单向可控硅限流控制电路的示例：
电路中，D1和D2分别对电源的正半波及负半波进行整流，并加到A 触发和C1或C2充电。
进一步用W来改变触发时间进行移相，只要调整W的阻值，就可达到改变输出电压的目的。
D1和D2还起限制触发极的反相电压保护双向可控硅的作用。
在实际应用中，单向可控硅限流控制电路的设计需要根据具体的应用场景和需求进行调整和优化。
如果你需要设计一个具体的单向可控硅限流控制电路，建议你咨询专业的电子工程师或查阅相关的电子设计手册。
12v单向可控硅触发电路图（可控硅控制电路的制作13例）
12v单向可控硅触发电路图（可控硅控制电路的制作13例）可控硅是可控硅整流器的简称。
可控硅有单向、双向、可关断和光控几种类型。
它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、控制方便等优点，被广泛用于可控整流、调压、逆变以及无触点开关等各种自动控制和大功率的电能转换的场合。
单向可控硅是一种可控整流电子元件，能在外部控制信号作用下由关断变为导通，但一旦导通，外部信号就无法使其关断，只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。
单向可控硅是由三个PN结PNPN 组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比，单向可控硅正向导通受控制极电流控制；与具有两个PN结的三极管相比，差别在于可控硅对控制极电流没有放大作用。
可控硅导通条件：一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压，二是控制极也要加正向电压。
以上两个条件必须同时具备，可控硅才会处于导通状态。
另外，可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，可控硅仍然导通。
可控硅关断条件：降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压，使阳极电流小于最小维持电流以下。
简易单向可控硅12V触摸开关电路触摸一下金属片开，SCR1导通，负载得电工作。
触摸一下金属片关，SCR2导通，继电器J得电工作，K断开，负载失电，SCR2关断后，电容对继电器J放电，维持继电器吸合约4秒钟，故电路动作较为准确。
如果将负载换为继电器，即可控制大电流工作的负载。
可控硅是一种新型的半导体器件，它具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、动作快以及使用方便等优点，活动导入以可控硅实际应用案例的展示，以激发学生的活动兴趣。
可控硅控制电路的制作13例1：可调电压插座电路如图，可用于调温（电烙铁）、调光（灯）、调速（电机），使用时只要把用电器的插头插入插座即可，十分方便。
V1为双向二极管2CTS，V2为3CTSI双向可控硅，调节RP可使插座上的电压发生变化。
2：简易混合调光器根据电学原理可知，电容器接入正弦交流电路中，电压与电流的最大值在相位上相差90°。
可控硅整流电路
1 cosa
2
0.9 U2 R
1 cosa
2
流过晶闸管的电流平均值只有输出直流平均值的一半，即：
I dVT
1 2
Id
0.45 U 2 R
1 cosa
2
电力电子技术
2-11
2.1.2单相桥式全控整流电路
流过晶闸管的电流有效值：
IVT
1
(
2U2 sin t)2 d(t) U2
电力电子技术
u
图2-6 单相全控桥带 阻感负载时的电路及波形 2-13
2.1.2单相桥式全控整流电路
数量关系
Ud
1
a a
2U
2
sin
td(t)
2
2
U2
cosa
0.9U 2
cosa
晶闸管移相范围为90。
晶闸管承受的最大正反向电压均为 2U2。 晶闸管导通角θ与a无关，均为180。
图2-4 单相半波带阻感负载 有续流二极管的电路及波形
2-8
2.1.1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a 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建立起整流电路的基 本概念。
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。
u2 过 零 变 正 时 ， VD4 导 通 ， VD2 关 断 。 VT3 和 VD4 续 流 ， ud又为零。
电力电子技术
2-21
2.1.4 单相桥式半控整流电路
单向可控硅及其应用电路分析
单向可控硅及其应用电路分析可控硅全称“可控硅整流元件”（Silicon Controlled Rectifier），简写为SCR，别名晶体闸流管（Thyristor），是一种具有三个PN结、四层结构的大功率半导体器件。
可控硅体积小、结构简单、功能强，可起到变频、整流、逆变、无触点开关等多种作用，因此现已被广泛应用于各种电子产品中，如调光灯、摄像机、无线电遥控、组合音响等。
其原理图符号如下图所示：从可控硅的电路符号可以看到，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，只是多了一个控制极G，正是它使得可控硅具有与二极管完全不同的工作特性。
可控硅是可以处理耐高压、大电流的大功率器件，随着设计技术和制造技术的进步，越来越大容量化。
可控硅的基本结构如下图所示：三个PN结（J1、J2、J3）组成4层P1-N1-P2-N2结构的半导体器件对外有三个电极，由最外层P型半导体材料引出的电极作为阳极A，由中间的P型半导体材料引出的电极称为控制极G，由最外层的N 型半导体材料引出的电极称为阴极K，它可以等效成如图所示的两只三极管电路。
下面我们来看看可控硅的工作原理：如下图所示，初始状态下，电压V AK施加到可控硅的A、K两个端，此时三极管Q1与Q2都处于截止状态，两者地盘互不侵犯。
此时V AK电压全部施加到A、K两极之间，这个允许施加的最大电压V AK即断态重复峰值电压V DRM（Peak Repetitive Off-StateVoltage），相应的有断态重复峰值电流I DRM（Peak Repetitive Off-StateCurrent）如下图所示，电压V GK施加到G、K两极后，Q2的发射结因正向偏置而使其导通，从而产生了基极电流I B2，此时Q2尚处于截止状态，可控硅阳极电流I A为0，Q1的基极电流I B1也为0，电阻R2上也没有压降，因此Q2的集电极-发射电压V CE2为V AK，这个电压值通常远大于V BE2，即使是在测试数据手册中的参数时，V AK也至少有6V，实际应用时V AK会有几百伏，因此，三极管Q2的发射结正偏、集电结反偏，开始处于放大状态。
可控硅整流电路
可控硅整流电路一、单相半波可控整流电路1、工作原理电路和波形如图1所示，设u2=U2sinω。
正半周：0＜t＜t1,ug=0,T正向阻断，id=0,uT=u2,ud=0t=t时,加入ug脉冲，T导通，忽略其正向压降，uT=0,ud=u2,id=ud/Rd。
负半周：π≤t＜2π当u2自然过零时，T自行关断而处于反向阻断状态，ut=0,ud=0,id=0。
从0到t1的电度角为α，叫控制角。
从t1到π的电度角为θ，叫导通角，显然α+θ=π。
当α=0，θ=180度时，可控硅全导通，与不控整流一样，当α=180度，θ=0度时，可控硅全关断，输出电压为零。
图1、单相半波可控整流2、各电量关系ud波形为非正弦波，其平均值（直流电压）：ud=(1/2π)u2sinωtd(ωt)=(0.45u2)[1+cosα)/2]式1由上式可见，负载电阻Rd上的直流电压是控制角α的函数，所以改变α的大小就可以控制直流电压Ud的数值，这就是可控整流意义之所在。
流过Rd的直流电流Id：Id=(Ud/Rd)=0.45(u2/Rd)×[(1+cosα)/2]式2Ud的有效值（均方根值）：式3流过Rd的电流有效值：I=U/Rd=(U2/Rd)式4由于电源提供的有功功率P=UI，电源视在功率S=U2I（U2是电源电压有效值），所以功率因数：cosψ=P/S=式5由上式可见，功率因数cosψ也是α的函数，当α=0时，cosψ=0.707。
显然，对于电阻性负载，单相半波可控整流的功率因数也不会是1。
比值Ud/U、I/Id和cosψ随α的变化数值，见表一，它们相应的关系曲线，如图2所示表一 Ud/U、I/Id和cosψ的关系α0°30°60°90°120°150°180°Ud/U I/Id cosψ0.451.570.7070.421.660.6980.3381.880.6350.2252.220.5080.1132.870.3020.033.990.12-0图2、单相半波可控整流的电压、电流及功率因数与控制角的关系由于可控硅T与Rd是串联的，所以，流过Rd的有效值电流I与平均值电流Id的比值，也就是流过可控硅T的有效值电流IT与平均值电流IdT的比值，即I/Id=It/IdT。
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。
单相可控整流电路原理
单相可控整流电路原理
单相可控整流电路是一种将交流电转换为直流电的电路。
其基本原理是通过控制半导体器件（通常是可控硅）的导通和截止来实现对电流的改变。
当交流电压的波峰大于可控硅的导通电压时，可控硅会导通，并且电流会从正向流入负向，形成半波整流。
当交流电压的波峰小于可控硅的导通电压时，可控硅将截止，电路断开，不会有电流通过。
这样，通过控制可控硅的导通时间和截止时间，可以实现对电流的调节。
为了实现精确的电流调节，通常还使用了一个触发电路，用来控制可控硅的导通和截止。
触发电路的输入信号可以来自外部，如调节器、控制器等，也可以来自电路自身，通过电流变压器或电压变压器来实现反馈控制。
在单相可控整流电路中，通常还会使用滤波电路来平滑输出的直流电压。
滤波电路通常由电容器组成，可以将直流电压的纹波成分减小到很小的程度。
总的来说，单相可控整流电路通过控制可控硅的导通和截止，实现对交流电的半波整流，从而将交流电转换为直流电。
通过添加触发电路和滤波电路，可以实现对输出直流电压的精确调节和纹波的减小。
可控硅整流电路的原理
可控硅整流电路的原理电路在现代社会中扮演着重要的角色，而硅控整流电路是电路中的一个核心部件。
它具有可靠、高效、稳定等优点，因此应用广泛。
本文将从原理方面介绍可控硅整流电路。
一、可控硅简介可控硅，又称晶闸管，是一种半导体元件，其结构类似于双向导通三角形管。
它有三个电极：阳极、阴极和控制极（也称为门极或阳极控制极），是半导体的电流元件，可以控制电路中直流电流的通断和方向。
二、可控硅的工作原理可控硅的工作原理和二极管类似，但它可以通过控制极改变晶体管极限电压来控制主电路上的电流。
在正向电压作用下，可控硅是一种导通的半导体器件；但是，如果控制极上的电压变小，则进入阻断状态，该状态下的电流非常小；而在控制极上施加正向电压，可控硅也可以使主电路上的电流双向流动。
由此可见，在电路中加入可控硅后，其电路的主要特征即应具有单向导通特征。
在此基础上，进行可控硅的控制，可以实现单向导通/单向阻断电路、单相控制电路、三相半控整流电路、交、直流变换电路、有功和无功功率控制电路等等。
三、可控硅整流电路可控硅整流电路，顾名思义，是以可控硅为核心，实现整流功能的电路。
它的主要功能是将交流电转变为直流电，主要分为单相或三相可控硅整流电路。
单相可控硅整流电路主要由半波整流电路和全波整流电路组成。
其中，半波整流电路使用单相可控硅，可以将交流电的一半电压输出为直流电，包括正半周和负半周；全波整流电路使用两个可控硅来工作，使交流电的两个半周都能够输出直流电。
三相可控硅整流电路由六个可控硅组成，它可以实现更大功率下的高效控制和运行，同时适用于三相异步电机、静止反应、转子转换器等。
四、可控硅整流电路的应用可控硅整流电路的应用是非常广泛的，并存在于各种行业中。
例如，汽车工业中的发电机整流器、家用电器中的调压、变频器、控制器以及直流电机的启动控制等。
此外，可控硅整流电路还广泛应用于高铁、汽车电子、船舶电子、气体调控等领域。
可见，可控硅整流电路是现代工业生产中不可或缺的一部分。
高二物理竞赛课件单向可控整流电路
U0 4.5 37.5V 1.2 1.2
其中 所以
T 1 1 0.02 s f 50
c 2 0.02 178uF 225
c 200uF / 50V
(4) 对电源变压器T的要求。 变压器次级线圈电压的有效值 U2在前面已经求出，为。变压器次级线圈电流有效值I2比IL 大， I2与IL的关系取决于电流脉冲波形的形状，波形愈尖， 有效值 越大。 一般取I2～3) I2 。
A
A
p1
J1
n1
G
J2
p2
G
J3
n2
C C
பைடு நூலகம்
(a)
(b)
图 7 -10晶闸管结构和符号
A
A
p1
V1
n1
n1′
G
p2
p2′ V2
n2
p1 V1 p2 G
n1
n1′
p2′
V2 n2
C (a)
C (b)
图7 - 11 （a） 结构; （b） 符号
它具有两个稳定状态： 两管同时截止和两管同时饱和。 前者相当于晶闸管的截止状态, 而后者则相当于导通状态。由此 可见，晶闸管导通时的压降很低。
图 7 – 13 电阻负载单相半波可控整流电路及其波形
I2 ＝1.5 IL ＝1.5×200＝300 mA 这样就对电源变压器的绕制提出了依据。
可控硅的几种接法
可控硅的几种接法可控硅是一种常用的电子元器件，它具有可控性强、稳定性好、反应速度快等优点，在电子控制领域中应用广泛。
在实际应用中，可控硅的接法种类多样，本文将介绍几种常见的可控硅接法。
一、单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路是一种常见的可控硅接法，它由可控硅、二极管、负载以及控制电路组成。
可控硅的控制端通过控制电路控制，当控制信号到达可控硅的控制端时，可控硅导通，负载中的电流开始流动，当电流达到一定程度时，可控硅自动截止，电流停止流动。
该电路的优点在于结构简单，成本低廉，适用于小功率负载。
二、单相全波可控整流电路单相全波可控整流电路是一种全波可控整流电路，它由可控硅、二极管、负载以及控制电路组成。
可控硅的控制端通过控制电路控制，当控制信号到达可控硅的控制端时，可控硅导通，负载中的电流开始流动，当电流达到一定程度时，可控硅自动截止，电流停止流动。
该电路的优点在于可以实现全波整流，使得负载中的电流更加稳定。
三、交流调压电路交流调压电路是一种常见的可控硅接法，它由可控硅、二极管、电感、电容以及负载组成。
该电路通过可控硅的导通角度来控制负载中的电压，当可控硅导通角度增大时，负载中的电压也随之增大，反之亦然。
该电路的优点在于可以实现对交流电压的调节，使得负载中的电压更加稳定。
四、交流电压调制电路交流电压调制电路是一种常见的可控硅接法，它由可控硅、二极管、电感、电容以及负载组成。
该电路通过可控硅的导通角度来控制负载中的电压，当可控硅导通角度增大时，负载中的电压也随之增大，反之亦然。
该电路的优点在于可以实现对交流电压的调节，使得负载中的电压更加稳定。
总之，可控硅的接法种类多样，不同的接法适用于不同的负载。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的可控硅接法，以达到最佳效果。
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单相可控硅整流电路
一、实训目的：
（1）掌握单结晶体管和可控硅的工作原理；
（2）了解单结晶体管触发脉冲产生的原理；
（3）了解调压的原理；
（4）掌握各工作点的输出波形；
（5）掌握输出电压与控制角之间的关系。
二、实训器材：
220V/12V交流变压器两个，示波器一台，数字式万用表一块，桥堆一个，100Ω电阻两个，8V稳压管1个，100KΩ可调电阻一个，10ＫΩ电阻一个，０.１ｕF电容一个，510Ω电阻一个，单结晶体管（BT33）一个，47Ω电阻两个，二极管两个，可控硅两个，12V灯泡一个，万能板一块，烙铁一个，焊锡若干。
三、实训原理：
1、电路分析：
如图所示，
可控硅整流调压电路，有单结晶体管组成的触发电路和单相桥式半控式整流电路组成。
在图示的触发电路中，由桥式整流电路输出全波整流电压信号，通过限流电阻R1和稳压管后，稳压管使整流电路的输出电压幅值限制在一定值上，输出一梯形波，提供个RC振荡电路，经电容C充放电后输出一锯齿波形电压信号，该信号又作为单结管的发射极的输入电压信号，从而使单结管输出一系列较窄的尖峰脉冲；主电路工作后，当控制极接受到同步信号时，可控硅的阴阳极在正向电压作用下触发导通。
调节充放电回路中的RP，改变控制角a，可
改变导通角b，从而达到调节输出电压的目的。
四、实训步骤：
（1）根据原理图，选择合适的元器件。
对有极性或有管脚要求的元器件应进行正确的判断，对其他的元件应确认标称参数；
（2）按照原理图正确焊接电路；
（3）调试触发电路，线路焊好后调节Rp，用示波器观察各工作点的电压波形，直至输出一连续可调的脉冲信号；
（4）系统调试，接通主电路，将脉冲信号加入可控硅的控制极，用示波器测试负载两端的电压波形；波形正常后，调节RP，应使灯泡亮度发生变化。
以下是各工作点的的波形图：
五、实训小结：
（1）掌握了单结晶体管和可控硅的工作原理；（2）了解了单结晶体管触发脉冲产生的原理；（3）了解了调压的原理；
（4）掌握了各工作点的输出波形；
（5）掌握了输出电压与控制角之间的关系。