可控硅整流电路
晶闸管整流电路原理
晶闸管整流电路原理
晶闸管是一种“电力电子开关”，它的基本组成是一个由两个PN结构成的三端器件，即晶闸管。
晶闸管又称为可控硅，是一种新型半导体器件，它有两个控制极和两个漏极构成，通过控制PN结的导通时间来控制它的导通与关断，从而实现对电路的控制。
在晶闸管中，只有一个PN结作为电极，而且PN结不能像一般二极管那样直接用电流进行充电或放电。
因为当给PN结施加正向电压时，PN结的内部会有大量电子通过，使PN结两端的电压升高；当给PN结施加反向电压时，电子被阻断，PN结会变成一个高阻值的、不带电的绝缘层。
这样就限制了PN结中电子的运动范围，从而保证了PN结内没有足够多的电子可以通过。
另外，当给PN结加反向电压时，晶闸管会在内部形成一个高电压梯度（即门极反向击穿）。
这样在晶闸管内部就会形成一个非常强的电场（相当于正向压强）。
这种电场将使电子从被阻断的PN结流向正向电压加在它上面的方向。
—— 1 —1 —。
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。
大型可控硅整流电路的预充电电路模式
大型可控硅整流电路的预充电电路模式
大型可控硅整流电路预充电电路模式是为了满足电路启动时的需求，其中主要包括三种模式：
1. 直接预充电模式：直接接通主电源，将电容器充满电之后，再进行整流操作。
这种方式简单，但是需要过大电阻来控制电容器充电速度，以避免产生过大的电流冲击。
2. 间接预充电模式：在直接预充电模式基础上，通过电感或者变压器来限制电容器充电电流，避免电流过大对设备带来损伤。
3. 负载预充电模式：通过负载接通来进行预充电，与直接预充电模式相比，可以避免电流冲击对设备的危害。
同时，负载预充电还可以利用负载的变化特性，增强可控硅整流电路的稳定性。
总之，预充电电路模式会针对不同的系统和客户需要来灵活选择，以达到安全、可靠、稳定的整流效果。
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。
可控硅整流器作用
可控硅整流器作用
嘿，朋友们！今天咱来聊聊可控硅整流器这个神奇的玩意儿，它呀，就像是电路世界里的一把魔法钥匙！
你看，可控硅整流器就像是一个特别厉害的交通指挥员。
在电路的大“马路”上，电流就像来来往往的车辆，而可控硅整流器呢，它能决定这些电流啥时候通过，走哪条路。
它能把交流电变成直流电，就好像把一条弯弯曲曲的路给捋直了一样，让电流乖乖地按照我们想要的方向和大小跑。
比如说在一些需要稳定直流电的设备里，可控硅整流器可就太重要啦！没有它，那电流不就乱套啦，设备还怎么正常工作呀！就好比一辆车没有了方向盘，那不得横冲直撞呀！
它还特别灵活呢！可以根据我们的需要随时调整电流的大小和方向。
这就好比跳舞的时候，我们可以根据音乐的节奏随意变换舞步，可控硅整流器就能这么随心所欲地控制电流呢。
你想想，要是没有可控硅整流器，我们的生活得失去多少便利呀！那些电子设备、工业机器还能这么顺畅地运行吗？肯定不行呀！它就像是一个默默工作的幕后英雄，虽然我们平时可能不太会注意到它，但它的作用可真是不可或缺呢。
可控硅整流器在很多领域都大显身手呢！在工业生产中，它帮助各种机器稳定运行；在我们日常生活里的电器中，也有它的功劳。
它就像是一个万能的小助手，无处不在，却又无比重要。
而且哦，可控硅整流器的技术还在不断发展呢！就像我们人类不断进步一样，它也在变得越来越厉害，性能越来越好。
这不是很棒吗？
总之，可控硅整流器真的是太重要啦！它让我们的电路世界变得更加有序、高效，为我们的生活和工作带来了无数的便利。
难道我们不应该为它点个大大的赞吗？所以呀，可别小瞧了这个小小的可控硅整流器哦！。
可控硅整流电路的工作原理
可控硅整流电路的工作原理可控硅整流电路是一种常见的电力控制电路，能够实现对交流电进行整流控制。
其主要工作原理是利用可控硅的开关特性，通过对其触发脉冲进行控制，实现对交流电的整流。
我们来了解一下可控硅的基本结构和工作原理。
可控硅是一种双向导通的半导体器件，具有一个控制极和两个主极。
控制极用来控制可控硅的导通和截止，主极用来承载电流。
当控制极施加正向脉冲触发信号时，可控硅会导通，电流可以从一个主极流向另一个主极。
当控制极施加反向脉冲触发信号时，可控硅会截止，电流无法流过。
在可控硅整流电路中，通常采用单相桥式整流电路。
该电路由四个可控硅组成，形成一个桥式整流电路。
交流电源通过一个变压器降压后，经过一个输入滤波电容器，然后进入到桥式整流电路。
桥式整流电路的输出端接有一个输出滤波电容器，用来滤除输出脉动。
在正半周，当输入交流电为正向时，我们需要使可控硅导通。
此时，通过对可控硅施加正向脉冲触发信号，使其导通，电流从一个主极流向另一个主极。
在负半周，当输入交流电为反向时，我们需要使可控硅截止。
此时，通过对可控硅施加反向脉冲触发信号，使其截止，电流无法流过。
通过对可控硅的控制，我们可以实现对交流电的整流控制。
通过改变触发信号的频率、幅值和相位，可以调节输出电压和电流的大小和波形。
可控硅整流电路具有以下几个优点：1. 控制灵活性强。
通过改变触发信号的参数，可以实现对输出电压和电流的精确控制。
2. 效率高。
可控硅整流电路在导通状态下，具有很低的导通压降，能够有效减小功率损耗。
3. 体积小。
由于可控硅整流电路结构简单，所以体积相对较小。
4. 成本低。
可控硅整流电路的元器件价格相对较低，制作成本也较低。
然而，可控硅整流电路也存在一些缺点：1. 输出电压和电流的脉动较大。
由于可控硅整流电路的输出是间断的，所以输出电压和电流会存在较大的脉动。
2. 对于大功率应用有限制。
可控硅整流电路的功率受限于可控硅的承载能力，对于大功率应用有一定限制。
单相可控硅整流电路
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。
实验二单相全波可控整流电路
实验二 单相全波可控整流电路一．实验目的1．了解可控硅整流电路的组成、特性和计算方法。
2．了解不同负载类型的特性。
二．实验原理1．可控硅（又名晶闸管）不同于整流二极管，可控硅的导通是可控的。
可控整流电路的 作用是把交流电变换为电压值可以调节的直流电。
图2-1所示为单相半波可控整流实验电路。
可控硅的特点是以弱控强，它只需功率很小的信号（几十到几百mA 的电流，2~3V 的电压）就可控制大电流、大电压的通断。
因而它是一个电力半导体器件，被应用于强电系统。
（a ）主回路（b ）控制回路图2-1 单相全波可控整流电路2． 如图2-1，设变压器次级电压为U=Usin ωt 则负载电压与电流的平均值以及有效值：在 控制角为α时，负载上直流电压的平均值U dA V =⎰παωωπ)(sin 1t td U =)cos 1.(απ+U直流电流平均值I dA V =d d R U =dR Uπ )cos 1(α+ 直流电压有效值：U dRMS =⎪⎭⎫ ⎝⎛+-22sin 22ααππU 直流电流有效值：I dRMS =⎪⎭⎫ ⎝⎛+-22sin 22ααππdR U三．实验器材名称 数量 型号 1．变压器45V/90V 3N 1 MC0101 2．保险丝 1 MC0401 3．可控硅 1 MC0309D 4．负载板 各1 MC0603 MC0604 5．2脉冲控制单元 1 MC0501 6．稳压电源（±15V ） 1 MC0201 7．电压/电流表 2 MC0701 8．输入单元 1 MC0202 10．隔离器 1 11．示波器 1 12．导线和短接桥 若干四．带电阻性负载的可控整流实验步骤1． 根据图2-1连接线路，注意：主回路和控制回路交流供电电源必须同步。
将各实验模块连接好，采用电阻负载，取U 1=U 2=45V 档的交流电为输入电压，负载R=50Ω（采用2只100Ω电阻并联）。
2． 用电压电流表实测输入电压U 2有效值= ______________V 。
可控硅整流器原理及结构
可控硅整流器原理及结构
可控硅整流器的原理是基于晶闸管这一器件的特性，即只有在控制电
压作用下，晶闸管才能导通。
当控制电压大于晶闸管的触发电压时，晶闸
管导通，电流从阳极流向阴极；当控制电压小于晶闸管的触发电压时，晶
闸管开关关闭，电流无法通过。
通过控制电压的大小和相位，可以调整导
通角度和导通时间，从而控制整流器的输出电流。
1.晶闸管：晶闸管是整流器的核心部件，它由N型和P型硅晶体构成。
晶闸管有一个控制电极、阳极和一个阴极。
当控制电极施加正电压时，晶
闸管导通；当控制电极施加负电压或零电压时，晶闸管关闭。
2.触发电路：触发电路用于控制晶闸管的导通和关闭，通常由一个触
发器和一个触发脉冲发生器组成。
触发电路通过产生触发脉冲，改变控制
电压的大小和相位，从而控制晶闸管的导通时间和角度。
3.控制电路：控制电路用于生成控制电压，控制晶闸管的导通和关闭。
控制电路通常由一个变压器、整流器和滤波器组成，用于将交流电源转换
成直流电，同时对输出电压进行稳定和滤波。
整个可控硅整流器的工作过程如下：
首先，控制电路将交流电源转换成直流电，并通过触发电路生成控制
信号。
当控制信号大于晶闸管的触发电压时，晶闸管导通，电流从阳极流
向阴极，形成导通通道。
当控制信号小于晶闸管的触发电压时，晶闸管关闭，导通通道断开。
通过调整控制信号的大小和相位，可以控制晶闸管的导通角度和导通
时间，从而控制整流器的输出电流。
当控制信号的相位延迟时，晶闸管的
导通时间减少，输出电流变小；当控制信号的相位提前时，晶闸管的导通时间增加，输出电流变大。
可控硅整流波形畸变
可控硅整流波形畸变可控硅整流电路在电力电子应用中扮演着重要角色，但波形畸变问题一直困扰着使用者。
波形畸变可能会影响电路的性能，甚至可能导致系统故障。
因此，理解可控硅整流波形畸变的原因和解决方法至关重要。
可控硅整流电路通常被用于将交流电转换为直流电，其工作原理依赖于可控硅的导通和关断。
然而，在实际应用中，由于多种因素的影响，如负载电流、输入电压、控制信号等，可能导致可控硅的导通和关断不完全理想，从而产生波形畸变。
首先，负载电流的影响是不可忽视的。
当负载电流过大时，可控硅的导通和关断可能会变得不平稳，导致波形畸变。
此外，负载电流的突然变化也可能引起波形畸变。
为了解决这个问题，可以采取一些措施来优化电路设计，如增加缓冲电路、使用更高质量的可控硅等。
其次，输入电压的稳定性也会影响波形畸变。
当输入电压波动较大时，可控硅的导通和关断时间可能会受到影响，从而导致波形畸变。
为了解决这个问题，可以使用稳压电源或者采取其他措施来提高输入电压的稳定性。
另外，控制信号的质量也会影响波形畸变。
如果控制信号不完全稳定或者存在噪声，那么可控硅的导通和关断可能会受到影响，从而导致波形畸变。
为了解决这个问题，可以使用高质量的控制信号源，或者采取信号滤波措施来降低噪声影响。
除了以上因素外，还有其他一些可能影响波形畸变的因素，如电路布局、元件老化等。
为了减少这些因素的影响，可以采取一些措施来优化电路设计，如合理布局电路、定期检查元件状态等。
为了解决可控硅整流波形畸变问题，除了从上述因素出发进行优化设计外，还可以考虑以下几种方法：1.采用多重化技术：通过将多个可控硅整流器并联或者串联起来，可以降低谐波电流的影响，从而减少波形畸变。
2.增加滤波器：在整流器输出端增加滤波器可以有效地抑制谐波分量，从而降低波形畸变。
根据需要可以选择LC、RC或者电子滤波器等不同类型。
3.采用PWM控制技术：通过调节可控硅的导通和关断时间来控制输出电压和电流，可以减少谐波分量，从而降低波形畸变。
可控硅整流电路分析
相范H,电流有效值、平均值的计算，对相位控制触发脉冲的基本要求。
整流电路：出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电。
(1)单相桥式半波整流电路a、带电阻负载的工作情况Single Phase Half Wave Controlled Rectifier. 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，两者波形相同结合图2-1进行工作原理及波形分析。
儿个概念的解释：5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。
5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。
儿个重要的基本概念：触发延迟角：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到側螂繍戦般觀尿刼渗示’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，用e表示。
基本数量关系。
直流输出电压平均值为:S =丄sin ald(flf) = + cog«)= 0.45S 心叫2 兀 2 兀 2 (2*1)VT的O移相范圉为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。
直流回路的平均电流为：/厂鱼= 0.45冬上叱"R R 2 回路中的电流有效值为：(2-2)VT动乍Y—sin a dcot RS n~~—-a=—=• J——sin 2a ------ /? V4/r 2 兀山式2. 2、式2. 3可得流过晶闸管的电流波形系数：_ I _ J2;rS in 2a +4龙(兀 一 a) t\ f ——= 「Id (2-4)电源供给的有功功率为:其中卩为只上的电压有效值:电源侧的输入功率为:功率因素为:当0=0时cosa =返，O 越大，cosa 越低，a=n 。
可见，尽管是电阻负载，电源的功2率因素也不为2。
这是单相半波电路的缺陷。
例2-1单相半波可控整流电路，电阻负载，由220V 交流电源直接供电。
项目一 可控硅与可控整流电路
21
2、门极几个主要参数的标准
1）门极不触发电压UGD和门极不触发电流IGD ：
不能使晶闸管从断态转入通态的最大门极电压称
UT n （2 ~ 3） 2U2 620.7V ~ 933.2V
考虑到既能满足耐压要求，又较经济取系列值：
UT n 700V
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2. 额定电流（通态平均电流）IT(AV)
定义：在环境温度为+140度和规定的散热 条件下，晶闸管在电阻性负载时的单相、 工频（50Hz）、正弦半波（导通角不小于 170度）的电路中，结温稳定在额定值125 度时所允许的通态平均电流。
SCR导通条件： UAK>0 同时 UGK>0 由导通→关断的条件：使流过SCR的电流降低至维持电流以下。
(一般通过减小EA,,直至EA<0来实现。）
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3、晶闸管的工作原理分析
在分析SCR的工作原理时，常将其等 效为两个晶体管V1和V2串级而成。
此时，其工作过程如下：
G
UGK>0 → 产生IG → V2通→产生IC2 → V1 通→ IC1↗ → IC2 ↗ → 出现强烈的正反馈， G极失去控制作用，V1和V2完全饱和，
-IA
图1-5 晶闸管的伏安特性 IG2>IG1>IG
➢ 当反向电压超过一定限度，到反向击 穿电压后，外电路如无限制措施，则 反向漏电流急剧增加，导致晶闸管发 热损坏。
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5、晶闸管的主要参数
1. 额定电压（UTn）
1) 正向断态重复峰值电压UDRM——在门极断路而 结温为额定值时，允许重复加在器件上的正向峰 值电压。
可控硅电源原理
可控硅电源原理
可控硅电源，又称可控硅整流器。
其工作原理是在直流电的正、负半周，由直流电经晶闸管元件“S”和“C”，把直流电变换为可控的低频方波电压。
其输出电压波形如图1所示。
可控硅整流电源由一个整流模块和一个控制电路组成。
其优点是输出电压波形稳定、体积小、重量轻、效率高，并且可以实现负载的恒压或恒流。
一、晶闸管模块组成
晶闸管模块（SwitchedThyristor）是一种有特殊形状的电力电子器件，它是由一个双向开关（又称触发器）和两个管子组成。
这两个管子可以在半个开关周期内通/断，产生脉冲电压或电流。
脉冲电压或电流的大小是可调的，这样，就能使输出电压或电流在一定范围内连续可调。
晶闸管模块具有控制电路简单、功率密度大、可靠性高等特点。
它也具有输出电压波形稳定、效率高、体积小等优点，而且由于可控硅的特性，可实现负载恒压或恒流，在工业和家庭用电中得到广泛的应用。
二、工作原理
可控硅电源主要由晶闸管模块、控制电路和整流模块组成。
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电解用可控硅整流器_理论说明以及概述
电解用可控硅整流器理论说明以及概述1. 引言1.1 概述本文旨在对电解用可控硅整流器的理论进行详细说明，并提供一个综合概述。
可控硅整流器是一种在电解过程中广泛应用的关键设备，它能将交流电源转换成所需的直流电源。
通过对可控硅整流器的特性、工作原理以及应用进行深入研究，我们可以更好地了解其在电解过程中的重要作用。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分：引言、可控硅整流器的概念和原理、可控硅整流器在电解过程中的重要参数和设计考虑因素、实际应用案例分析与应用前景展望以及结论。
每个部分都将对相关主题进行详细阐述，并提供全面的信息和观点。
1.3 目的本文的目标是通过深入研究可控硅整流器，在电解过程中发挥其重要作用。
我们将对可控硅整流器的定义、特性和工作原理进行介绍，讨论其在电解中的应用。
同时，我们还将调查了解输出电压和电流稳定性的要求，以及如何通过不同方式控制触发脉冲宽度和频率。
此外，我们还将讨论整流器的保护和故障诊断功能设计。
最后，我们将通过实际应用案例分析和对未来发展趋势的展望来总结可控硅整流器技术在电解中的意义，并提供进一步研究该领域的方向。
2. 可控硅整流器的概念和原理:可控硅整流器是一种电力电子装置，主要用于将交流电转换为直流电。
它由可控硅器件组成，具有可控性和高效能的特点。
在电解过程中，可控硅整流器被广泛应用于不同领域。
2.1 可控硅整流器的定义:可控硅整流器是指使用可控硅作为关断元件的整流电路。
其工作原理基于可控硅开关能够通过触发信号使得其通态或断态可以自由切换。
2.2 可控硅的特性和工作原理:可控硅是一种双向导电三极管，它具有两个pn 结（阳极和阴极）以及一个门极。
在正向偏置下，当门极施加一个脉冲触发信号时，可以激活并使得阳极和阴极之间变得导电。
一旦可控硅变成导通状态，其会保持通态直到通过端口之一施加反向偏压。
在交流供电下，通过逐个触发每个周期整流装置所连接负载两端就会实现半波、全波或者多级整流。
可控硅调压电路原理
可控硅调压电路原理_可控硅调压器电路图_晶闸管交流调压电路分析图1 交流可控硅调压电路原理方框图（1）整流电路采用桥式整流,将220伏,50赫兹交流电压变为脉动直流电。
（2）抗干扰电路为普通电源抗干扰电路。
（3）可控硅控制电路采用可控硅和降压电阻组成。
（4）张弛振荡器由单结晶体管和电阻组成。
（5）冲放电电路有电阻和可变电阻及电容组成。
图2 交流可控硅调压电路的原理图3. 可控硅(晶闸管)交流调压电路工作原理图中TVP抗干扰普通电源电路。
采用双向TVP管子。
它对于电网的尖脉冲电压和雷电叠加电压等等干扰超过去额定的数值量,都能有效的吸收。
整流电路采用桥式整流,由4只二极管组成,D1,D2,D3,D4组成。
双基极二极管组成张弛真振荡器作为可控硅的同步触发电路。
当调压器接上市电后220伏交流电通过负载电阻Rc,二极管D1到D4整流,在可控硅SCH的A ,K两极形成一个脉动的直流电压。
该电压由电阻R1降压后作为触发电路的直流电源。
在交流的正半周时,整流电路通过电阻R1,可变电阻W1对电容充电。
当充电电压T1管的峰值电压Up时,管子由截止变为导通。
于是电容C通过T1管的e1,b1结和R2迅速的放电,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1伏,所以张弛振荡器停止工作。
当交流电通过0点时,可控硅自行关断。
当交流电在负半周时C又重新充电…周而复始。
改变可变电阻的阻值可改变电容的冲放电时间,从而改变可控硅的导通时刻,来改变负载上的的输出电压。
4. 可控硅(晶闸管)交流调压电路元件参数的选择（1）二极管D1,D2,D3,D4于300伏,整流电流大于0.3安的硅流二极管。
型号2CZ21B, 2CZ83E。
（2）晶闸管选用正向与反向电压大于300伏,额定平均电流大于1安的可控硅整流器件。
型号国产3CT。
（3）调压电位器选用阻值围470千欧的WH114—1型的合成炭膜电位器。
可控整流电路原理
可控整流电路原理
可控整流电路是一种通过控制开关器件导通时间来实现直流电源对交流信号进行整流的电路。
其原理是利用可控硅等电子器件的特性，在交流信号的正半周和负半周分别导通和截止，从而实现对交流信号的单向导通。
可控整流电路的核心部件是控制器和可控硅，其中控制器负责控制可控硅的导通和截止，而可控硅则负责实际的电流导通。
在正半周，控制器将触发信号发送给可控硅，使其导通，交流信号通过可控硅流入负载。
而在负半周，控制器发送相反的触发信号，使可控硅截止，从而阻断交流信号通过，实现整流。
可控整流电路的优点是可以根据需要控制导通角度，从而控制输出电压的大小。
通过改变触发角，可以实现不同程度的电流整流，从而满足不同应用场景下的需求。
并且可控整流电路采用的开关式控制方式，具有快速响应、高效率等优点。
需要注意的是，在可控整流电路中，控制器需要根据输入的交流信号实时计算控制信号，并将之发送给可控硅。
因此，控制器应具备较高的计算和控制能力，以确保可控整流电路的稳定运行。
总而言之，可控整流电路利用可控硅等器件的特性，通过控制导通时间来实现对交流信号的整流。
通过调整触发角，可以实现不同程度的电流整流。
可控整流电路具有快速响应、高效率等优点，适用于各种对交流信号进行整流的电子设备。
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。
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&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=0
t=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2
Ud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 cosψ
0.45
1.57
0.707
0.42
1.66
0.698
0.338
1.88
0.635
0.225
2.22
0.508
0.113
2.87
0.302
0.03
3.99
0.12
-
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。
二、单相桥式半控整流电路
电路与波形如图3所示
图3、单相桥式半控整流
t1时刻加入ug1，T1导通，电流通路如图实线所示。
uT1=0,ud=u2,uT2=-u2。
u2过零时，T1自行关断。
负半周：
t2时刻加入ug2，T2导通，电流通路如图虚线所示，uT2=0，ud=-u2,ut1=u2。
u2过零时T2自行关断。
2、各电量关系
由图3可见，ud波形为非正弦波，其幅值为半波整流的两倍，所以Rd上的直流电压Ud: Ud=0.9U2[(1+cosα)/2]式6
直流电流Id:
Id=Ud/Rd=0.9(u2/Rd)×[(1+cosα)/2]式7
电压有效值U：
式8
电流有效值I：
式9
功率因数cosψ:
cosψ=式10
比值Ud/U,I/Id和cosψ随α的变化数值见表二，相应关系曲线见图4
表二、Ud/U、I/Id、cosψ与α的关系表
α0°30°60°90°120°150°180°
Ud/U I/Id cosψ
0.9
1.112
1
0.84
1.179
0.985
0.676
1.335
0.896
0.45
1.575
0.717
0.226
1.97
0.426
0.06
2.835
0.169
-
图4、单相全波和桥式电路电压、电流及功率因数与控制角的关系
把单相全波整流单相半波整流进行比较可知：
（1）当α相同时，全波的输出直流电压比半波的大一倍。
（2）在α和Id相同时，全波的电流有效值比半波的减小倍。
（3）α相同时，全波的功率因数比半波的提高了倍。
三、整流电路波形分析
1、单相半波可控整流
（1）电阻性负载（见图1）
1）电阻性负载，id波形与ud波形相似，因为可控硅T与负载电阻Rd串联，所以id=id。
2）可控硅T承受的正向电压随控制角α而变化，但它承受的反向电压总是负半波电压，负半波电压的最大值为U2。
3）线路简单，多用在要求不高的电阻负载的场合。
（2）感性负载（不带续流二极管，见图5）：
1）电机电器的电磁线圈、带电感滤波的电阻负载等均属于电感性负载。
2）电感具有障碍电流变化的作用可控硅T导通时，其压降uT=0，但电流id只能从零开始上升。
id增加和减少时线圈Ld两端的感应电动势eL的极性变化如图示。
图5、电感性负载无续流二极管
3）当电源电压u2下降及u2≥0时，只要释放磁场能量可以维持id继续流通，可控硅T仍然牌导通状态，此时ud=u2。
当u2＜0时，虽然ud出现负值，但电流id的方向不变。
4）当电流id减小到小于维持电流IH时，可控硅T自行关断，id=0,UT=u2，可控硅承受反压。
5）负载电压平均值：
其中电感Ld两端电压的平均值为零。
6）电感Ld的存在使负载电压ud出现负值，Ld越大，ud负值越大，负载上直流电压Ud就越小，Id=Ud/Rd也越小，所以如果不采取措施，可控硅的输出就达不到应有的电压和电流。
（3）感性负载（带续流二极管，见图6）：
1）在负载上并联一只续流二极管D，可使Ud提高到和电阻性负载时一样，
2）在电源电压u2≤0时，D的作用有点：①把电源负电压u2引到可控硅T两端，使T关断，uT=u2；②给电感电流续流，形成iD；③把负载短路，ud=0,避免ud出现负值，使负载上直流输出电压ud提高。
3）负载电流为何控硅电流iT和二极管的续流iD之和，即id=iT+iD。
当ωLd≥R时，iD下降很慢使id近似为一条水平线，所以流过T和D的电注平均值与有效值分别为：
平均值：IdT=（θ/360°）Id
IdD=[(360°-θ)/360°]Id
有效值：IT=根号下（θ/360°）Id
ID=根号下[(360°-θ)/360°]Id
4)可控硅T开始导通后，如果电感Ld很大，iT的上升很慢，这就有可能导致触发脉冲消失时可控硅的电流还上升不到维持导通状态的维持电流，就是说，可控硅触发不了，为了使可控硅可靠触发，触发脉冲应该足够宽，或者在负载两端并联一只电阻，以利于加快iT的上升。
图6、电感性负载有续流二极管。