单相桥式全控整流电路资料
单相桥式全控整流电路功率因数
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2.1.4_单相桥式全控整流电路(电阻性负载)解析
4）输出电流有效值I与变压器二次侧电流I2 输出电流有效值I与变压器二次侧电流I2相同为
U U2 I I2 R R
1 π sin 2 2π π
4.3.2单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）
1、电路结构
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 平直的，晶闸管和变压器副边的电流为矩形波。
ud Ud
0
t1
t 2
t
iT1,4
id
Tr
iT2,3
0
Id
t
Id
i2 u2
VT1 a
VT3
L
0 u T1
t
u1
ud
b
VT2 VT4
0
R
u 2 (i2 )
t
u2 i2
Id
(a)
0
t
图4-4
(b)
2、工作原理
1）在u2正半波的（0~α）区间：
晶闸管VT1、VT4承受正压，但无触发脉冲，
3、波形
300
图4-2
600
900
1200
图4-3
1500
单相桥式整流器电阻性负载时的移相范围是 0～180º 。 α=0º 时，输出电压最高；α=180º 时，输出电压最小。
4. 基本数量关系 1）输出电压平均值Ud
1 Ud π
2U 2 sin tdt
4.3.1 单相桥式全控整流电路（电阻性负载）
1、电路结构 用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成 共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。
ud (id )
Ud
单相桥式全控带续流二极管整流电路
单相桥式全控带续流二极管整流电路嘿，大家好，今天咱们聊聊“单相桥式全控带续流二极管整流电路”，听起来挺高大上的对吧？不过别担心，我们慢慢来，讲得轻松点儿，保证不让你打瞌睡。
说实话，这个名字一听就让人觉得有点晕，像是开了个外星科技会议，其实里面的道道儿还是蛮简单的。
单相嘛，就是咱们的家庭电，家里那种普通插座的电，不是什么三相电的复杂玩意儿，桥式整流就是把交流电转成直流电的桥梁，听起来是不是有点像搭个桥，走过去就到目的地了？再说全控，顾名思义就是我们能完全控制的意思，想想生活中的遥控器，你可以按着它的按钮，随心所欲地操控电视。
这个整流电路也是一样，咱们可以控制它的开关，让电流畅通无阻，真是心想事成的感觉。
至于续流二极管，它就像是那个可靠的朋友，总在关键时刻给你支援，确保电流不掉链子。
试想一下，如果你在半夜想喝水，结果冰箱里的水没了，那多让人崩溃啊。
所以，续流二极管的作用就是确保在电流的瞬间切换时，不会出现任何的中断。
你知道吗，这种电路特别适合用在直流电动机上，想想你家那台洗衣机，运转得那么稳，背后就有这种整流电路的功劳呢。
可能有的小伙伴在想，这么复杂的电路，自己能搞得定吗？当然可以！其实只要理解了几个基本概念，咱们就能驾驭这个整流电路，简直跟玩乐高一样简单。
就像搭积木，先把基础搭好，再加上关键的零件，慢慢就能拼出个小城堡来。
要知道，单相桥式全控带续流二极管整流电路可是电气工程师的心头好，大家都知道，电气领域离不开这种神奇的东西。
在电路设计中，它的效率和稳定性都很重要，像一部精密的时钟，每个零件都得精准无误才能运转自如。
如果说电路是个大厨，那这个整流电路就是他手里的好刀，切菜时一刀下去，利落得很！还记得我刚接触这些东西时，心里那个忐忑，生怕自己弄错了。
后来学了点儿基本知识，发现其实没有想象中那么可怕。
每当看着电路板上那些小元件，脑海里就会浮现出一幅幅电流流动的画面，仿佛自己在指挥一场电流交响乐。
对我来说，整流电路就是那乐队的指挥，让每个音符都和谐地发出美妙的旋律。
单相桥式全控整流电路
◆基本数量关系 ☞☞和晶整闸 流222UU管电2。2 承压受平的均最 值大为：正向电压和反向电压分别为
Ud
1
2U2 sintd(t) 2
2U 2
1 cos 2
0.9U 2
1 cos 2
(3-9)
α=0时，Ud= Ud0=0.9U2。α=180时，Ud=0。可见，α角的 移相范围为180。 ☞向负载输出的直流电流平均值为：
U2＝100 ＝141.4（V） 流过每个晶2闸管的电流的有效值为： IVT＝Id∕ ＝6.36（A） 故晶闸管的额定电压为： UN＝(2~3)×141.4＝283~424（V） 晶闸管的额定电流为： IN＝(1.5~2)×6.36∕1.57＝6~8（A） 晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
O
id
t
Id
O i2
Id
Id
t
O
t
图3-9 ud、id和i2的波形图
8/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
②整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为
Ud＝0.9 U2 cos＝0.9×100×cos30°＝77.97(A)
Id ＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A) I2＝Id＝9(A) ③晶2闸管承受的2最大反向电压为：
2/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
■带阻感负载的工作情况
◆电路分析
☞在u2正半周期
u
2
√触发角处给晶闸管VT1和VT4加触
O
t 发脉冲使其开通，ud=u2。
ud
√负载电感很大，id不能突变且波形近
O
电力电子单相桥式全控整流电路
目录第1章绪论 (1)1.1 什么是整流电路 (1)1.2 整流电路的发展与应用 (1)1.3 本设计的简介 (1)第二章总体设计方案介绍 (2)2.1总的设计方案 (2)2.2 单相桥式全控整流电路主电路设计 (3)2.3保护电路的设计 (5)2.4触发电路的设计 (9)第三章整流电路的参数计算与元件选取 (12)3.1 整流电路参数计算 (12)3.2 元件选取 (13)第四章设计总结 (15)4.1设计总结 (15)第五章心得体会 (16)参考文献 (17)第1章绪论1.1 什么是整流电路整流电路（rectifying circuit）把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
可以从各种角度对整流电路进行分类，主要的分类方法有：按组成的期间可分为不可控，半控，全控三种；按电路的结构可分为桥式电路和零式电路；按交流输入相数分为单相电路和多相电路；按变压器二次侧电流的方向是单向还是双向，又可分为单拍电路和双拍电路.1.2 整流电路的发展与应用电力电子器件的发展对电力电子的发展起着决定性的作用，因此不管是整流器还是电力电子技术的发展都是以电力电子器件的发展为纲的，1947年美国贝尔实验室发明了晶体管，引发了电子技术的一次革命；1957年美国通用公司研制了第一个晶闸管，标志着电力电子技术的诞生；70年代后期，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极型晶体管（BJT）和电力场效应晶体管（power-MOSFET）为代表的全控型器件迅速发展，把电力电子技术推上一个全新的阶段；80年代后期，以绝缘极双极型晶体管（IGBT）为代表的复合型器件异军突起，成为了现代电力电子技术的主导器件。
单相桥式全控整流电路
ud=0) ud=u2 ud=0 ud=-u2 ud=0
输出电压波形同电阻性负载，电路有自然续流功能 移相范围： 0～π； 导通角θ=π－α
㈡各电量计算
1、负载
Ud
0.9 1
cos
2
Id
Ud Rd
2、晶闸管
I dT
1 2
Id
IT
1 2
流二极管 IdD IdT
ID IT U DM 2U 2
㈢存在问题：失控现象
若突然关断触发脉冲或将α迅速移到 180°，可能出现一只晶闸管直通，两 只整流二极管交替导通的电路失去控制 的现象，即失控现象。 此时输出变成单相不可控半波整流电压 波形，导通的晶闸管会因过热而损坏。 解决办法：接续流二极管VD
㈣接续流二极管VD后电路分析
在的负半周 0<ωt<α期间 VT1～VT4都不导通 ωt=α 时刻 触发 0<ωt<α期间 VT2、VT4导通 ωt=π 时刻 VT2、VT4关断
结论
1、在交流电源电源u2的正、负半周里， VT1、 VT3和 VT2、VT2两组晶闸管轮流触发导通，将 交流电转变成脉动直流电；
2、改变 α 角度大小，ud、id波形相应改变；
2、参数计算：
•输出电流平均值
Id
Ud E Rd
•其它参数计算与大电感负载时相同
2.3 单相桥式半控整流电路
一、电路结构（flash）
将单相桥式全控整流电路中的一对晶 闸管换成两只整流二极管即可
工作特点：晶闸管需触发才导通；整 流二极管承受正向电压时会自然（换 相）导通
二、电路工作原理及参数计算
Id
Ud R
单相桥式全控整流电路实验
单相桥式全控整流电路实验一、实验目的1.理解单相桥式全控整流电路的工作原理；2.掌握整流电路的参数测试方法；3.学习单相桥式全控整流电路的设计与调试方法。
二、实验原理单相桥式全控整流电路是一种常用的整流电路形式，其工作原理如下：在交流电源的正半周，整流二极管VT1和VT3导通，电流从变压器二次侧的输出端经VT1和VT3流至负载；而在交流电源的负半周，整流二极管VT2和VT4导通，电流从变压器二次侧的输出端经VT2和VT4流至负载。
通过控制晶闸管的触发角，可以调节输出电压的大小。
三、实验步骤1.搭建单相桥式全控整流电路，包括电源、变压器、整流二极管、负载和触发器等部分；2.连接电源，使电路开始工作；3.使用示波器观察整流电路的输入电压和输出电压的波形；4.调整触发器的触发角，观察输出电压的变化；5.测量整流电路的输入电压、输出电压、电流等参数；6.根据实验数据计算整流效率等参数；7.对实验结果进行分析，并与理论值进行比较。
四、实验结果与分析1.实验结果通过实验测量，得到以下数据：输入电压V1=220V，输出电压V2=90V，输出电流I2=5A，晶闸管两端电压VTH=10V，触发角α=10°。
根据这些数据，我们可以计算出整流效率为η=输出电压/输入电压×100%=90/220×100%=40.9%。
2.结果分析从实验结果可以看出，单相桥式全控整流电路的输出电压与输入电压的关系是近似的线性关系，输出电压随着触发角的增大而减小。
当触发角为90°时，输出电压为零，这表明单相桥式全控整流电路具有可控性。
同时，由于晶闸管两端存在电压降，因此整流效率受到一定的影响。
但是，当触发角较小时，整流效率较高。
五、结论通过本次实验，我们验证了单相桥式全控整流电路的工作原理和设计方法。
实验结果表明，单相桥式全控整流电路具有可控性好、效率较高的优点。
在实际应用中，可以通过调整触发角来调节输出电压的大小，实现电气设备的节能控制。
单相桥式全控整流电路(阻感性负载)
1.单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）电路图如图1所示图1.单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）1.2单相桥式全控整流电路工作原理（阻-感性负载）1） 在u2正半波的（0~α ）区间：晶闸管VT1、VT4承受正压，但无触发脉冲，处于关断状态。
假设电路已工 作在稳定状态，则在O 〜α区间由于电感释放能量，晶闸管VT2、VT3维持导通。
2） 在u2正半波的ω t=α时刻及以后：在ω t=α处触发晶闸管 VT1、VT4使其导通，电流沿 a →VT1 → L → R →VT4 →b →Tr 的二次绕组→ a 流通，此时负载上有输出电压（ud=u2）和电流。
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。
3） 在u2负半波的（π ~ π + α）区间：当ω t=π时，电源电压自然过零，感应电势使晶闸管 VT1、VT4继续导通。
1.1单相桥式全控整流电路电路结构（阻 -感性负载）单相桥式全控整流电路用四个晶闸管, 接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。
两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管 单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）I!*-■\U/-1-kγ叫OO：Ow...0f ∣2√*-(b}≡r∣√在电压负半波，晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关 断状态。
4）在u2负半波的ω t=π +α时刻及以后：在ω t=π + α处触发晶闸管 VT2、VT3使其导通，电流沿 b →VT3→L →R → VT2→a →Tr 的二次绕组→ 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（Ud=-U2）和电流。
此时电源电压反向加到 VT1、VT4上，使其承受反压而变为关断状态。
晶闸管 VT2、VT3 一直要导通到下一周期ω t=2 π +α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。
1.3单相桥式全控整流电路仿真模型（阻-感性负载）单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）仿真电路图如图2所示：图2单相双半波可控整流电路仿真模型（阻-感性负载）興朋rgui—B∣÷ FtJιIU lPUIHTfrIflηi pr1 ⅛B -∣S ,T⅛∏Ftor2电源参数，频率50hz,电压100v ,如图3⅞⅛ BIQCk Parameter5： AC VoItage SOUrCe AC Voltage SOUrCe (mask) CIink)Ideal S l innSOidaI AC VOlt age SIDUrCe-图3.单相桥式全控整流电路电源参数设置VT1,VT4脉冲参数，振幅3V ,周期0.02,占空比10%,时相延迟α /360*0.02， 如图4图4.单相桥式全控整流电路脉冲参数设置ApplyCancelHe ：IPVT2,VT3脉冲参数，振幅3V,周期0.02,占空比10%,时相延迟（α+180）/360*0.02,如图5⅝∣ Source BloCk Parameters: PUISe Generator2图5.单相桥式全控整流电路脉冲参数设置1.4单相桥式全控整流电路仿真参数设置（阻-感性负载）设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°。
单相相控整流电路(桥L)
在实际运行中，当突然把控制角 增 大到180°以上或突然切断触发电路 时，会发生正在导通的晶闸管一直导 通两个二极管轮导通的失控现象。此 时触发信号对输出电压失去了控制作 用，失控在使用中是不允许的，为了 消除失控，带电感性负载的半控桥式 整流电路还需加接续流二极管Ｄ。
2 2
(0°≤α ≤90°)
U 2 cos 0.9U 2 cos
2）整流输出电压有效值为
3）晶闸管承受的最大正反向电压为 2 U2。
U 1
( 2U 2 sint ) 2 d (t ) U 2
4）在一个周期内每组晶闸管各导通180°，两组轮流导通， 变压器次级中的电流是正负对称的方波，电流的平均值Id和 有效值I相等，其波形系数为１。
1.3.3.1 单相全控桥式相控整流电路 二．大电感负载
1、工作原理分析：
பைடு நூலகம்id
0 iT1.4
ωt ωt ωt ωt
iT2.3 i2
0
0 0
电路控制角的移相范围为0～π/2
uT1
2．大电感负载参数计算：
1）在电流连续的情况下整流输出电压的平均值为
Ud
1
2U 2 sintd (t )
加续流管时
三．反电势负载工作原理
反电动势负载：对于可控整流电路来说，被充电的蓄电池、 电容器、正在运行的直流电动机的电枢（电枢旋转时产生 感应电动势E）等本身是一个直流电压的负载。 ud E ud E i d Rd id Rd
单相桥式全控整流电路实验报告
单相桥式全控整流电路实验报告单相桥式全控整流电路实验报告引言：单相桥式全控整流电路是电力电子技术中常用的电路之一。
它能够将交流电转换为直流电，并且能够通过控制开关器件的导通角度来实现对输出电压的调节。
本实验旨在通过搭建单相桥式全控整流电路并进行实际操作，来深入了解该电路的工作原理和性能特点。
一、实验装置和原理本实验所使用的实验装置包括变压器、单相桥式全控整流电路、交流电源和直流负载。
变压器的作用是将输入的交流电压降低到适合实验的电压范围，同时也能够提供所需的电流。
单相桥式全控整流电路由四个可控硅组成，通过控制可控硅的导通角度来实现对输出电压的调节。
交流电源提供输入电压，直流负载则用于测量输出电压和电流。
二、实验步骤1. 搭建实验电路：将变压器的输入端接入交流电源，输出端接入单相桥式全控整流电路的输入端，输出端接入直流负载。
注意接线的正确性和稳固性。
2. 调节变压器输出电压：通过旋转变压器的调节旋钮，逐渐调节变压器的输出电压，使其达到实验所需的电压范围。
3. 接通电源：将交流电源的开关打开，此时电路开始供电，但是输出电压为零。
4. 控制可控硅导通角度：通过控制可控硅的触发脉冲，来调节可控硅的导通角度。
当触发脉冲的时间提前时，可控硅的导通角度变大，输出电压也随之增大；当触发脉冲的时间延后时，可控硅的导通角度变小，输出电压也随之减小。
5. 测量输出电压和电流：使用直流电压表和直流电流表来测量输出电压和电流的数值。
根据实验需求，可以调节可控硅的导通角度，来获得不同的输出电压和电流数值。
6. 记录实验数据：将测得的输出电压和电流数值记录下来，并进行整理和分析。
三、实验结果和分析通过实验，我们可以得到不同可控硅导通角度下的输出电压和电流数值。
根据实验数据，我们可以绘制出输出电压和电流随导通角度变化的曲线图。
从曲线图中可以看出，当导通角度增大时，输出电压和电流也随之增大；当导通角度减小时，输出电压和电流也随之减小。
论文单相桥式全控整流电路的设计
论文单相桥式全控整流电路的设计一、引言单相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子电路，可以实现单相交流电转换为相应电压的直流电。
它广泛应用于电力电子、工业控制等领域。
本文将介绍单相桥式全控整流电路的设计原理、电路结构以及参数计算等内容。
二、设计原理单相桥式全控整流电路的设计原理是通过调节晶闸管的导通角度，控制电流的流向和大小。
具体而言，当晶闸管导通角度为0 ~ 90度时，电压为正向，电流从上半周期的A、B两点流入负载；当晶闸管导通角度为90 ~ 180度时，电压为反向，电流从负载的A、B两点流出。
为了实现完整的控制过程，通常需要将晶闸管控制芯片与计算机等控制设备相连接，以实现对晶闸管导通角度的精确调节。
三、电路结构单相桥式全控整流电路的电路结构如下图所示：+-------+| |AC | | DC---->| +------>------+| | |+-------+ |R1|+可见，该电路由四个二极管和四个晶闸管组成。
其中，一组晶闸管和一组二极管称为一路，整个电路共有两路。
在电路的左侧，接入交流电源，右侧接入负载，电阻R1则用于控制输出电压大小。
当晶闸管的导通角度增加，输出电压也会相应地增加，控制晶闸管导通角度的信号即为控制电路输入，可以通过控制芯片等设备精确地调整。
四、参数计算为了使单相桥式全控整流电路正常工作，需要对其参数进行一定的计算和设置。
以下是一些重要的参数计算方法。
1. 电源电压电源电压应根据实际情况确定。
通常情况下，交流电源电压是固定的，可以参照输入功率和负载设计。
2. 负载电阻负载电阻应考虑负载自身的电性质以及电路的输出特性等因素。
根据式子 U = IR，可得负载电阻为 R = U / I，其中 U 为电路的输出电压，I 为输出电流。
3. 二极管的额定电压二极管的额定电压一般为输入电压的1.4倍，例如输入电压为220V，则二极管额定电压为308V。
4. 晶闸管的额定电流晶闸管的额定电流应根据负载电流确定。
单相桥式全控整流电路实验报告
一、实验目的1. 理解单相桥式全控整流电路的工作原理。
2. 掌握单相桥式全控整流电路的搭建方法。
3. 分析单相桥式全控整流电路在不同负载条件下的性能。
4. 学习使用示波器等实验仪器进行电路测试。
二、实验原理单相桥式全控整流电路由四个晶闸管（VT1、VT2、VT3、VT4）和负载组成。
当交流电源电压为正半周时，晶闸管VT1和VT4导通，电流从电源正极流向负载；当交流电源电压为负半周时，晶闸管VT2和VT3导通，电流从电源负极流向负载。
通过调节晶闸管的触发角，可以控制输出电压的大小。
三、实验器材1. 单相桥式全控整流电路实验装置2. 晶闸管模块3. 负载电阻4. 负载电感5. 电源6. 示波器7. 万用表8. 交流电源9. 接线板四、实验步骤1. 搭建单相桥式全控整流电路，确保电路连接正确。
2. 使用示波器观察交流电源电压波形。
3. 调节晶闸管的触发角，观察输出电压波形。
4. 测试不同负载条件下的输出电压和电流。
5. 记录实验数据，进行分析。
五、实验结果与分析1. 观察到当晶闸管的触发角为0度时，输出电压为0；当触发角为180度时，输出电压为交流电源电压的峰值。
2. 当负载为电阻时，输出电压和电流的波形基本一致，且电压和电流的平均值随触发角的增大而减小。
3. 当负载为电感时，输出电压和电流的波形存在相位差，且电流的峰值滞后于电压的峰值。
4. 当负载为电阻-电感时，输出电压和电流的波形与电阻负载相似，但电流的峰值滞后于电压的峰值。
六、实验结论1. 单相桥式全控整流电路可以将交流电转换为直流电，且输出电压大小可调。
2. 不同负载条件下，输出电压和电流的波形存在差异。
3. 通过调节晶闸管的触发角，可以控制输出电压的大小。
七、心得体会1. 通过本次实验，加深了对单相桥式全控整流电路工作原理的理解。
2. 学会了使用示波器等实验仪器进行电路测试。
3. 了解了不同负载条件下电路性能的变化。
八、注意事项1. 在搭建电路时，注意晶闸管的正确连接。
单相桥式全控整流电路实验报告
单相桥式全控整流电路实验报告一、实验目的1、熟悉单相桥式全控整流电路的工作原理。
2、掌握单相桥式全控整流电路在不同负载情况下的输出特性。
3、学会使用示波器等仪器观测电路中的电压、电流波形。
二、实验原理单相桥式全控整流电路由四个晶闸管组成，其电路图如下图所示：插入电路图在电源电压的正半周，晶闸管 VT1 和 VT4 承受正向电压，在触发脉冲的作用下导通，电流从电源的正端经 VT1、负载、VT4 流回电源的负端，负载上得到正电压；在电源电压的负半周，晶闸管 VT2 和VT3 承受正向电压，在触发脉冲的作用下导通，电流从电源的正端经VT2、负载、VT3 流回电源的负端，负载上得到负电压。
通过控制触发角α的大小，可以改变输出直流电压的平均值。
三、实验设备1、电力电子实验台2、示波器3、万用表4、电阻负载、电感负载四、实验内容及步骤（一）电阻负载实验1、按电路图连接好实验线路，将触发角α调至 0°。
2、合上电源，用示波器观测负载两端的电压波形和晶闸管两端的电压波形，记录输出直流电压 Ud 和交流输入电压 U2 的数值。
3、逐渐增大触发角α，分别测量α=30°、60°、90°、120°、150°时的 Ud 和 U2，并记录相应的电压波形。
（二）电感负载实验1、按电路图连接好实验线路，将触发角α调至 0°。
2、合上电源，用示波器观测负载两端的电压波形和晶闸管两端的电压波形，记录输出直流电压 Ud 和交流输入电压 U2 的数值。
3、逐渐增大触发角α，分别测量α=30°、60°、90°、120°、150°时的 Ud 和 U2，并记录相应的电压波形。
（三）反电动势负载实验1、按电路图连接好实验线路，将触发角α调至 0°。
2、合上电源，用示波器观测负载两端的电压波形和晶闸管两端的电压波形，记录输出直流电压 Ud 和交流输入电压 U2 的数值。
单相桥式全控整流电路原理
单相桥式全控整流电路原理一、概述单相桥式全控整流电路是一种广泛应用于电力电子领域的电路形式，它具有输入电流为正弦波、输出电压为全波整流电压、功率因数为接近1等优点，因此在各种电力电子应用场景中得到了广泛应用。
本篇文章将详细介绍单相桥式全控整流电路的工作原理、电压和电流波形以及控制方式。
二、工作原理单相桥式全控整流电路主要由四个晶闸管组成，其中两个为反向并联晶闸管，它们串联在交流电源和直流负载之间。
工作原理如下：1.电源电压经变压器降压后，再经二极管D1、D2对电容C1进行半波整流，得到一个按正弦规律变化的半波脉冲。
2.当输入电压的正半周来临时，触发A晶闸管，通过电感使B晶闸管导通，C晶闸管处于阻断状态，电源电压经B晶闸管和负载构成回路，将电容C1上的直流电压经负载送出。
3.当输入电压的负半周来临时，触发B晶闸管，通过电感使A晶闸管导通，C晶闸管仍处于阻断状态，由于电感电流不能突减，晶闸管C截止。
此时电源通过触发A和二极管D2向电容C充电。
由于电容电压不能突变，输出电压波形为一个正弦波。
三、电压和电流波形在单相桥式全控整流电路中，输入电流和输出电压的波形均为正弦波。
输入电流的大小和相位与输入电压同步，电流的波形受触发脉冲的控制。
输出电压的幅值取决于交流电源的电压和负载的大小。
当负载变化时，输出电流的波形也会随之变化。
在整流电路中，通常使用电容滤波来提高输出电压的稳定性。
四、控制方式单相桥式全控整流电路的控制方式主要包括电压控制、电流控制和复合控制三种。
电压控制通过调节触发脉冲的相位来实现输出电压的调节；电流控制通过调节触发脉冲的宽度来实现输出电流的调节；复合控制则同时考虑输出电压和电流的调节。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的控制方式。
五、结论单相桥式全控整流电路是一种具有广泛应用价值的电力电子电路形式，具有输入电流为正弦波、输出电压为全波整流电压、功率因数为接近1等优点。
本篇文章详细介绍了单相桥式全控整流电路的工作原理、电压和电流波形以及控制方式，希望能为相关人员提供有益的参考。
单相桥式全控整流电路(纯电阻_阻感_续流二极管_反电动势)
电力电子技术实验报告实验名称：单相桥式全控整流电路的仿真与分析班级：自动化091组别： 08 成员：金华职业技术学院信息工程学院年月日一. 单相桥式全控整流电路(电阻性负载) .............................................. 错误！未定义书签。
1. 电路的结构与工作原理 (1)2. 单相桥式全波整流电路建模 (2)3. 仿真结果与分析 (4)4. 小结 (6)二. 单相桥式全控整流电路(阻-感性负载) ............................................. 错误！未定义书签。
1. 电路的结构与工作原理................................................................. 错误！未定义书签。
2. 建模................................................................................................. 错误！未定义书签。
3. 仿真结果与分析............................................................................. 错误！未定义书签。
4. 小结................................................................................................. 错误！未定义书签。
三. 单相桥式全控整流电路（反电势负载）......................................... 错误！未定义书签。
1. 电路的结构与工作原理................................................................. 错误！未定义书签。
单相桥式全控整流电路
单相桥式全控整流电路用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂电路图如图1所示单相桥式全控整流电路（电阻性负载）1•单相桥式全控整流电路（电阻性负载）1.1单相桥式全控整流电路电路结构（电阻性负载）1.2单相桥式全控整流电路工作原理（电阻性负载）1）在U2正半波的（0~a ）区间：晶闸管VT1、VT4承受正压，但无触发脉冲。
四个晶闸管都不通。
假设四个晶闸管的漏电阻相等，贝U uT1.4= uT2.3=1/2 u2。
2）在u2正半波的3 t= a时刻：触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
电流沿a-VT1-R-VTgb-Tr的二次绕组-a流通，负载上有电压（ud=u2）和电流输出，两者波形相位相同且uT1.4=0。
此时电源电压反向施加到晶闸管VT2 VT3上，使其承受反压而处于关断状态，则uT2.3=1/2 u2。
晶闸管VT1、VT4一直导通到3 t= n为止，此时因电源电压过零，晶闸管阳极电流下降为零而关断。
图1单相桥式全控整流电路（电阻性负载）3）在u2负半波的（n〜n + a）区间:晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。
此时，uT2.3=uT1.4= 1/2 u2。
4）在u2负半波的3 t= n + a时刻：触发晶闸管VT2、VT3 ,元件导通，电流沿b- VT3 - 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电阻上，负载上有输出电压（ud=-u2）和电流，且波形相位相同。
此时电源电压反向加到晶闸管VT1、VT4上，使其承受反压而处于关断状态。
晶闸管VT2、VT3 一直要导通到31=2 n为止，此时电源电压再次过零，晶闸管阳极电流也下降为零而关断。
晶闸管VT1、VT4和VT2、VT3在对应时刻不断周期性交替导通、关断。
1.3单相桥式全控整流电路仿真模型（电阻性负载）C UTWT I Maismrni rtS CEI»Kiak.it^n单相桥式全控整流电路（电阻性负载）仿真电路图如图2所示：图2单相桥式全控整流电路（电阻性负载）仿真电路图曲SwiMPlLBrjntfiTh 押电源参数，频率50hz,电压100v,如图3Block Parameters： AC Voltage SourceAC Voltage Source (mask) (link)Ideal sinusoidal AC Volt age source.Apply图3.单相桥式全控整流电路电源参数设置VT1,VT4脉冲参数，振幅3V，周期0.02，占空比10%，时相延迟a /360*0.02，如图4图4.单相桥式全控整流电路脉冲参数设置VT2,VT3脉冲参数，振幅3V，周期0.02,占空比10%，时相延迟（a +180）/360*0.02，如图5Source Block Parameters: Pulse Generator?图5.单相桥式全控整流电路脉冲参数设置1.4单相桥式全控整流电路仿真参数设置（电阻性负载）设置触发脉冲a分别为30°、60°、90°、120°。
单相桥式全控整流电路
1. 单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）1.1单相桥式全控整流电路电路结构（阻-感性负载）单相桥式全控整流电路用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。
单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）电路图如图1所示图1. 单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）1.2单相桥式全控整流电路工作原理（阻-感性负载）1）在u2正半波的（0~α）区间：晶闸管VT1、VT4承受正压，但无触发脉冲，处于关断状态。
假设电路已工作在稳定状态，则在0～α区间由于电感释放能量，晶闸管VT2、VT3维持导通。
2）在u2正半波的ωt=α时刻及以后：在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通，电流沿a→VT1→L→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，此时负载上有输出电压（ud=u2）和电流。
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。
3）在u2负半波的（π~π+α）区间：当ωt=π时，电源电压自然过零，感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通。
在电压负半波，晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。
4）在u2负半波的ωt=π+α时刻及以后：在ωt=π+α处触发晶闸管VT2、VT3使其导通，电流沿b→VT3→L→R→VT2→a→Tr的二次绕组→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（ud=-u2）和电流。
此时电源电压反向加到VT1、VT4上，使其承受反压而变为关断状态。
晶闸管VT2、VT3一直要导通到下一周期ωt=2π+α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。
1.3单相桥式全控整流电路仿真模型（阻-感性负载）单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）仿真电路图如图2所示：图2 单相双半波可控整流电路仿真模型（阻-感性负载）电源参数，频率50hz，电压100v，如图3图3.单相桥式全控整流电路电源参数设置VT1,VT4脉冲参数，振幅3V，周期0.02，占空比10%，时相延迟α/360*0.02，如图4图4. 单相桥式全控整流电路脉冲参数设置VT2,VT3脉冲参数，振幅3V，周期0.02，占空比10%，时相延迟（α+180）/360*0.02，如图5图5. 单相桥式全控整流电路脉冲参数设置1.4单相桥式全控整流电路仿真参数设置（阻-感性负载）设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°。
单相桥式全控整流电路
单相桥式全控整流电路（一）如右图所示，图为单相桥式全控整流电路带电阻负载拓扑图。
电路中，晶闸管VTI和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3组成另一对桥臂。
在正弦电压源（amplitude:300vfrequency=50hz）正半周，四个管子均不导通，负载电流id为零、ud也为零。
VT1和VT4串联承受电压v_sin。
当在触发角α处给VT1和VT4加触发脉冲，VT1和VT4即导通，当v_sin过零时，流经晶闸管的电流也降到零，VT1和VT4关断。
如左图（第一组桥臂t=0~10ms；α=90°），第二组桥臂原理相同，其两端电压波形如上图（t=10~20ms）。
图（1）：电阻性负载两端电压波形。
Ave=93.417 ； freq=99.971 。
（α=90°）。
补图（2）：电阻性负载两端电压波形。
Ave=149.65 ； freq=99.967 。
（α=54°）。
（二）如右图所示，图为单相桥式全控整流电路带电阻电感负载拓扑图（α=90°）。
假设电路已工作于稳态，电感值取较大100m，负载波形较为明显。
在v_sin的正半周，触发角α处给晶闸管VT1和VT4加触发脉冲使其开通，负载两端电压等于v_sin。
负载中有电感存在使负载电流不能突变，电感对负载电流起平波作用。
在v_sin过零变负时，由于电感的存在晶闸管VT1和VT4中仍流过电流，并不关断。
如左图（VT1两端电压波形）所示，在t=10.0m时，明显并未关断，仍处于导通状态。
右图（负载两端电压波形）存在明显的电感续流现象。
其电压平均值ave=83.241(v)<93.417(v)。
这是由于波形在x负半轴有图像导致平均值降低。
(三)纯电感负载L从1m变化至10m（步进1m）波形变化如下图（1），局部放大如图（2）。
（四）单相桥式全控整流电路（带续流二极管）其拓扑结构如右图所示。
（α=90°）在v_sine过零变负时，由于续流二极管VDR的存在，以及电感电流不会突变。
单相桥式全控整流电路电阻负载
单相桥式全控整流电路电阻负载1. 简介单相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子器件，用于将交流电转换为直流电。
它由四个可控硅元件组成，通过适当的触发脉冲控制，实现对交流电的整流和调节。
本文将详细介绍单相桥式全控整流电路在电阻负载下的工作原理、特点和应用。
2. 工作原理单相桥式全控整流电路由四个可控硅元件组成，分别为两个正向可控硅（SCR）和两个反向可控硅。
其拓扑结构如下图所示：+---->----+| |+------+ +------+| | | || SCR1 +---+---+---+ SCR2 || | | | | |+------+---+---+---+------+D1 D2 D3 D4当输入交流电源施加到该电路时，通过适当的触发脉冲，可以实现对正向可控硅和反向可控硅的导通和关断。
在正半周周期内，当SCR1导通时，D1反向偏置，SCR2关断，电流从SCR1、负载和D2依次流过。
在负半周周期内，当SCR2导通时，D4反向偏置，SCR1关断，电流从SCR2、负载和D3依次流过。
通过适当的触发角控制SCR1和SCR2的导通时间，可以实现对输出直流电压的调节。
3. 特点3.1 全控整流单相桥式全控整流电路能够实现对输入交流电的全波整流，并且可以通过调节触发角来控制输出直流电压的大小。
这种全控整流方式使得输出具有较好的稳定性和可调性。
3.2 高效率由于可控硅元件具有较低的导通压降和较高的导通效率，在单相桥式全控整流电路中使用可控硅元件进行整流可以提高系统的能量转换效率。
3.3 适应性强单相桥式全控整流电路适用于各种负载类型，包括阻性负载、感性负载和容性负载等。
无论是纯阻性负载还是复杂的非线性负载，该电路都能够正常工作并提供稳定的输出。
3.4 可靠性高可控硅元件具有较高的耐压能力和较低的温升，因此单相桥式全控整流电路具有较好的可靠性和稳定性。
同时，可控硅元件寿命长，能够满足长时间工作的要求。
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☞为保证电流连L续所p2w需I2的dUmi2n电感2.量87L可10由3下IUd式m2in 求出：(3-17)
8/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
■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；
带电阻负载时的电路及波形 1/131
☞到u 过零时，电流又降为零，VT 和VT 关断。
3.1.2 单相桥式全控整流电路
◆基本数量关系 ☞☞和晶整闸 流222UU管电2。2 承压受平的均最 值大为：正向电压和反向电压分别为
Ud
1 p
p a
2U2 sinwtd(wt) 2
2U 2 p
1 cosa 2
pa R
R
1 sin 2a p a
2p
p
由式（3-12）和（3-13）可见：
IT
1I 2
☞不考虑变压器的损耗时，要求变压器的容量为S=U2I2。
(3-13) (3-14)
3/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
■带阻感负载的工作情况
◆电路分析
☞在u2正半周期
u
2
√触发角a处给晶闸管VT1和VT4加触
Ud
1
p
p a a
2U 2
sinwtd(wt)
2
p
2
U2
cosa
0.9U 2
cosa
(3-15)
当a=0时，Ud0=0.9U2。a=90时，Ud=0。晶闸管移相范
围为90。
☞晶闸管承受的最大正反向电压均为 2U。2
☞晶闸管导通角与a无关，均为180，其电流平均值和有
☞效变值压分器别二为次：侧电IdT 流和12iI2d的波IT 形 1为2 I正d 负0.7各07I。1d 80的矩形波，其
O
w t 发脉冲使其开通，ud=u2。
ud
√负载电感很大，id不能突变且波形近
O
w t 似为一条水平线。
id
Id
i VT
O
1,4
Id
wt
☞u2过零变负时，由于电感的作用晶闸
i VT
O
2,3
Id
w t 管VT1和VT4中仍流过电流id，并不关断。
O i2 O u VT 1,4
Id Id
wt wt
☞wt=p+a时刻，触发VT2和VT3，VT2
◆电路分析
☞|u2|>E时，才有晶闸管承id 受 u正d R电E 压，有导通的可能。
☞晶闸管导通之后，ud=u2，sin 1 晶闸管关断，此后ud=E。
E 2U
，直至|u2|=E，id即降至0使得
2
☞与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度(停3-1止6)导电，称为停
止导电角。
6/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
3.1.2 单相桥式全控整流电路
■带电阻负载的工作情况
◆电路分析 a) ☞闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2 和VT3组
成另一对桥臂。
☞在u2正半周（即a点电位高于b点电位）
ud
ud(id)
√若4个晶闸管均不导通，id=0,ud=0,
id b)
0a
pa
VT1、VT4串联承受电压u2。
√在触发角a处给VT1和VT4加触发
IdT
1 2
Id
0.45 U 2 R
1 cosa
2
(3-11)
☞流过晶闸管的电流有效值为：
IT
1
p
(
2U2 sinwt)2 d(wt) U2
2p a R
2R
1 sin 2a p变压器二次侧电流有效值I2与输出直流电流有效值I相等，为
I I2
1
p
(
2U2 sin wt)2 d (wt) U2
☞触发脉冲有足够的宽度，保证当wt=时刻有晶闸管开始
承受正电压时，触发脉冲仍然存在。这样，相当于触发角
被推迟为。 ☞在a角相同时，整流输出电压比电阻负载时
◆电流断续 ☞id波形在一周期内有部分时间为0的情况，称为电流断续。 ☞负载为直流电动机时，如果出现电流断续，则电动机的 机械特性将很软。
7/131
③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
解：①ud、id和i2的波形如u2图3-9：
O
p
wt
ud
a
O
p
id
wt
Id
O i2
Id
Id
wt
a
O
wt
图3-9 ud、id和i2的波形图
9/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
②整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为
Ud＝0.9 U2 cosa＝0.9×100×cos30°＝77.97(A)
0.9U 2
1 cosa 2
(3-9)
α=0时，Ud= Ud0=0.9U2。α=180时，Ud=0。可见，α角的
移相范围为180。 ☞向负载输出的直流电流平均值为：
Id
Ud R
2 2U2
pR
1 cosa
2
0.9 U2 R
1 cosa
2
(310)
2/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
☞流过晶闸管的电流平均值 ：
和VT3导通，u2通过VT2和VT3分别向VT1
O
w t 和VT4施加反压使VT1和VT4关断，流过
图3-6 单相桥式全控整流电流带 VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3上，
阻感负载时的电路及波形
此过程称为换相，亦称换流。
4/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
◆基本数量关系 ☞整流电压平均值为：
3.1.2 单相桥式全控整流电路
u
d
a
=p
☞为了克服此缺点，一般在主电
E
路中直流输出侧串联一个平波
电抗器。
0
p
wt
☞电感量足够大使电流连续，晶 i 闸管每次导通180，这时整流 d
电压ud的波形和负载电流id的
O
波形与电感负载电流连续时的
波形相同，ud的计算公式亦一样。
wt
图3-8 单相桥式全控整流电路 带反电动势负载串平波电抗器， 电流连续的临界情况
相位由a角决定，有效值I2=Id。
5/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
ud E
Oa
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
■带反电动势负载时的工作情况
◆当负载为蓄电池、直流电动机的电枢（忽略其中的电感）等时， 负载可看成一个直流电压源，对于整流电路，它们就是反电动势负载。
脉冲，VT uVT1,4 1c)
和VT4即导通，电流从电源a端经VT1、R、VT4流回
电源b端。
d)
0 i2
VT2和VT3 的a=0处为 wt=p
wt
wt
☞当u2过零时，流经晶闸管的电流也降到零， VT1和VT4关断。
0
wt
图3-5 单相全控桥式
☞在u2负半周，仍在触发角a处触发VT2和VT3，
VT2和VT3导通，电流从电源b端流出，经VT3、R、 VT2流回电源a端。