单相全波可控整流电路单相桥式半控整流电路

单相全波可控整流电路、单相桥式半控整流电路

一.单相全波可控整流电路

单相全波可控整流电路（Single Phase Full Wave Controlled Rectifier)，又称单相双半波可控整流电路。

图1 单相全波可控整流电路及波形

单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的。变压器不存在直流磁化的问题。单相全波与单相全控桥的区别是：单相全波中变压器结构较复杂，材料的消耗多。单相全波只用2个晶闸管，比单相全控桥少2个，相应的，门极驱动电路也少2个；但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的2倍。单相全波导电回路只含1个晶闸管，比单相桥少1个，因而管压降也少1个。因此，单相全波电路有利于在低输出电压的场合应用

1.电路结构

图2.单相桥式半控整流电路，有续流二极管，阻感负载时的电路及波形

单相全控桥中，每个导电回路中有2个晶闸管，1个晶闸管可以用二极管代替，从而简化整个电路。如此即成为单相桥式半控整流电路（先不考虑VDR）。单相全控桥式整流电路带电阻性负载的电路图如2所示，四个晶间管组成整流桥，其中vTl、vT4组成一对桥臂，vT 2、vT3组成另一对桥臂，vTl和vT3两只晶闸管接成共阴极，VT2和VT 4两只品间管接成共阳极，变压器二次电压比接在a、b两点，u2=1.414U2sin(wt)

2.电阻负载

半控电路与全控电路在电阻负载时的工作情况相同。其工作过程如下：

a)在u2正半周，u2经VT1和VD4向负载供电。

b) u2过零变负时，因电感作用电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流。

c)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。

d)u2过零变正时，VD4导通，VD2关断。VT3和VD4续流，u d又为零。

3.续流二极管的作用

1)避免可能发生的失控现象。2)若无续流二极管，则当a突然增大至180 或触发脉冲

丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使u d成为正弦半波，其平均值保持恒定，称为失控。3)有续流二极管VDR时，续流过程由VDR完成，避免了失控的现象。4)续流期间导电回路中只有一个管压降，有利于降低损耗。

4.单相桥式半控整流电路的另一种接法

图4.单相全控桥式带电阻负载时的电路及波形图5.单相桥式半控整流电路的另一接法相当于把上图中的VT3和VT4换为二极管VD3和VD4，这样可以省去续流二极管VDR，续流由VD3和VD4来实现。

二.阻感性负载(设WL>R)

1．电路结构

带阻感性负载的单相全控桥式电路如图3—7(a)所示。由于电感的感应电势使输出电压波形出现负波。输出电流是近似乎直的，晶间管和变压器副边的电流为矩形波。

图3 单相桥式全控整流电路[阻感性负载]

2．工作原理及工作波形

(1)在u2正半波的区间

当wt＝o-a时：品间管vT 1、vT4承受正压，但无触发脉冲，处于关断状态。假设电路己工作在稳定状态，则在o—a区间出于电感释放能量，晶闸管vT2、vT4维持导通。

当wt＝a时刻及以后：在wt＝a处触发晶闸管vTl、vT4使其导通，电流沿a—>vT1->L-> R->VT4-b-Tr的二次绕组一>a流通，此时负载上有输出电压和屯流。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。

(2)在u2负半波区间‘

当wt＝180度时：电源电压自然过零，感应电势使品闸管vTl、vT4继续导通波，晶间管vT2、vT3承受正压，因元触发脉冲，vTz、v工处于关断状态。

在wt＝180+a时刻及以后：在wt＝180+a处触发品间管vT2、VT3使其导通，电流沿b—VT3—L--R--VT2---a---Tr的二次绕组一>b流通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载上，负载上有输出电压和电流，此时电源电压反向加到上vTl、vT4，使其承受反压而变为关断状态。晶闸管vT2、VT3一直耍导通到下一周期wt=360+a处再次触发晶间管vT1、vT4为止。

3.为扩大移相范围，增大输山电压，同样可以在负载两端并一续流二极管。

4.电路如图4(a)所示。接—续流二极管vD后，当电源电压降到零时．负载电流经续流二极管vD续流，使电路直流输出端只有1v左右的压降，迫使晶间管的电流城小到维持电流以下而关断。一个周期内工作波形如图4(b)所示。

从工作波形可看出：在一个周期中，晶闸管的导通角为180-a。续流管的导通角为2a。