单相半波整流电路
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R
O u VT O
wt
wt
R
图2-4 单相半波带阻感负载 有续流二极管的电路及波形
2.1.1 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。
d)
0 a
u VT 0
q
相控方式：通过控制触发脉冲的相位来控制 e) 直流输出电压大小的方式称为相位控制方式。
wt
图2-1 单相半波可控整流电路及波形
2U 基本数量关系
2
2.1.1 单相半波可控整流电路
T a) u 1 u 2 0 u g 0 u d 0 a u VT u 2 VT
直流输出电压平均值为
器件的每种状态对应于一种线性电路拓扑。
VT VT L R a) u2 L R b)
对单相半波电路的分析 可基于上述方法进行：
当 VT 处于断态时，相当于 电路在VT处断开，id=0。 当 VT 处于通态时，相当于 VT短路。
u2
单相半波可控整流电路的分段 线性等效电路 a)VT处于关断状态 b)VT处于导通状态
第2章
整流电路：
整流电路· 引言
出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电。
整流电路的分类：
按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。 按电路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或双向，又分为
单拍电路和双拍电路。
2.1
单相可控整流电路
1
p
2p
wt wt wt
a=0°时，整流输出电压平均值为最大，
用Ud0表示，Ud=Ud0=0.45U2。 随 着 a 增 大 ， Ud 减 小 ， 当 a=180° 时 ， Ud=0. VT的a 移相范围为0~180。 调节a 角即可控制Ud的大小。
d)
q
e)
0
wt
2.1.1 单相半波可控整流电路
2.1.1 单相半波可控整流电路
a) u2 b) O ud c) O id Id O i VT e)
当u2过零变负时，VDR导通，
ud为零，VT承受反压关断。
L 储存的能量保证了电流 id 在 L-R-VDR回路中流通，此过程
w t1
wt
wt
通常称为续流。
d) Id p-a
数量关系(id近似恒为Id）
I dVT
பைடு நூலகம்
wt
p+a
p a Id 2p
1 2p
p
（2-5）
f)
i VD
O
R
wt
p a 2 I VT I d ( w t ) Id （2-6） a d 2p g) p a I dVD Id （2-7） 2p 1 2p a 2 p a （2-8） I VD I d ( w t ) Id d 2p p 2p
2.1.1 单相半波可控整流电路
当VT处于通态时，如下方程成立：
di L d Rid dt 2U 2 sin wt
（2-2）
u
2
VT L R
初始条件：ωt= a ，id=0。求解式（2-2）并 将初始条件代入可得
id 2U 2 sin( a j )e Z
R (wt a ) wL
2) 带阻感负载的工作情况
阻感负载的特点：电感 对电流变化有抗拒作用， 使得流过电感的电流不 发生突变。 讨论负载阻抗角 j 、触发 角 a 、晶闸管导通角 θ 的 关系。
图2-2 带阻感负载的 单相半波电路及其波形
电力电子电路的一种基本分析方法
2.1.1 单相半波可控整流电路
通过器件的理想化，将电路简化为分段线性电路。
a) u 1 u 2 b) 0 u g 0 u d T u 2 VT u VT u d i d R
导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态 的电角度，用θ表示 。
移相：改变触发脉冲初相的时刻，即改变控 制角a的大小，称为移相。
wt
1
p
2p
wt wt wt
c)
移相范围：指触发脉冲的移动范围，它决定 了输出电压的有效变化范围
1 Ud 2p
2U 2 sin wtd (wt )
p
a
2U 2 sin wtd (wt )
u VT u d
i d R
2U 2 1 cosa (1 cosa ) 0.45U 2 2p 2 b) 2U 2 1 cosa (1 cosa ) 0.45U 2 2p 2
c)
wt
变压器 T 起变换电压和 电气隔离的作用。 电阻负载的特点：电压 与电流成正比，两者波 形相同。 u1
u2
uVT
id
ud
R
图2-1 单相半波可控整流电路及波形
2.1.1 单相半波可控整流电路
单相半波可控整流电路 1）带电阻负载的工作情况
控制角a ：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 a 表示 , 也 称触发角或控制角。
b)
2U 2 sin( wt j ) Z
2
b) VT处于导通状态
（2-3）
j arctan • 其中 Z R (wL) ，
2
wL
R
当ωt=θ+a 时，id=0，代入式（2-3）并整理得
sin( a j )e
q
tan j
sin( q a j )
（2-4）
续流二极管
2.1.1 单相半波可控整流电路
2.1.2 单相桥式全控整流电路
2.1.3 单相全波可控整流电路
2.1.4 单相桥式半控整流电路
2.1.1 单相半波可控整流电路
单相半波可控整流电路(Single Phase Half
Controlled Rectifier) Wave
VT T
1）带电阻负载的工作情况
O u VT O
wt
wt
R
图2-4 单相半波带阻感负载 有续流二极管的电路及波形
2.1.1 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。
d)
0 a
u VT 0
q
相控方式：通过控制触发脉冲的相位来控制 e) 直流输出电压大小的方式称为相位控制方式。
wt
图2-1 单相半波可控整流电路及波形
2U 基本数量关系
2
2.1.1 单相半波可控整流电路
T a) u 1 u 2 0 u g 0 u d 0 a u VT u 2 VT
直流输出电压平均值为
器件的每种状态对应于一种线性电路拓扑。
VT VT L R a) u2 L R b)
对单相半波电路的分析 可基于上述方法进行：
当 VT 处于断态时，相当于 电路在VT处断开，id=0。 当 VT 处于通态时，相当于 VT短路。
u2
单相半波可控整流电路的分段 线性等效电路 a)VT处于关断状态 b)VT处于导通状态
第2章
整流电路：
整流电路· 引言
出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电。
整流电路的分类：
按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。 按电路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或双向，又分为
单拍电路和双拍电路。
2.1
单相可控整流电路
1
p
2p
wt wt wt
a=0°时，整流输出电压平均值为最大，
用Ud0表示，Ud=Ud0=0.45U2。 随 着 a 增 大 ， Ud 减 小 ， 当 a=180° 时 ， Ud=0. VT的a 移相范围为0~180。 调节a 角即可控制Ud的大小。
d)
q
e)
0
wt
2.1.1 单相半波可控整流电路
2.1.1 单相半波可控整流电路
a) u2 b) O ud c) O id Id O i VT e)
当u2过零变负时，VDR导通，
ud为零，VT承受反压关断。
L 储存的能量保证了电流 id 在 L-R-VDR回路中流通，此过程
w t1
wt
wt
通常称为续流。
d) Id p-a
数量关系(id近似恒为Id）
I dVT
பைடு நூலகம்
wt
p+a
p a Id 2p
1 2p
p
（2-5）
f)
i VD
O
R
wt
p a 2 I VT I d ( w t ) Id （2-6） a d 2p g) p a I dVD Id （2-7） 2p 1 2p a 2 p a （2-8） I VD I d ( w t ) Id d 2p p 2p
2.1.1 单相半波可控整流电路
当VT处于通态时，如下方程成立：
di L d Rid dt 2U 2 sin wt
（2-2）
u
2
VT L R
初始条件：ωt= a ，id=0。求解式（2-2）并 将初始条件代入可得
id 2U 2 sin( a j )e Z
R (wt a ) wL
2) 带阻感负载的工作情况
阻感负载的特点：电感 对电流变化有抗拒作用， 使得流过电感的电流不 发生突变。 讨论负载阻抗角 j 、触发 角 a 、晶闸管导通角 θ 的 关系。
图2-2 带阻感负载的 单相半波电路及其波形
电力电子电路的一种基本分析方法
2.1.1 单相半波可控整流电路
通过器件的理想化，将电路简化为分段线性电路。
a) u 1 u 2 b) 0 u g 0 u d T u 2 VT u VT u d i d R
导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态 的电角度，用θ表示 。
移相：改变触发脉冲初相的时刻，即改变控 制角a的大小，称为移相。
wt
1
p
2p
wt wt wt
c)
移相范围：指触发脉冲的移动范围，它决定 了输出电压的有效变化范围
1 Ud 2p
2U 2 sin wtd (wt )
p
a
2U 2 sin wtd (wt )
u VT u d
i d R
2U 2 1 cosa (1 cosa ) 0.45U 2 2p 2 b) 2U 2 1 cosa (1 cosa ) 0.45U 2 2p 2
c)
wt
变压器 T 起变换电压和 电气隔离的作用。 电阻负载的特点：电压 与电流成正比，两者波 形相同。 u1
u2
uVT
id
ud
R
图2-1 单相半波可控整流电路及波形
2.1.1 单相半波可控整流电路
单相半波可控整流电路 1）带电阻负载的工作情况
控制角a ：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 a 表示 , 也 称触发角或控制角。
b)
2U 2 sin( wt j ) Z
2
b) VT处于导通状态
（2-3）
j arctan • 其中 Z R (wL) ，
2
wL
R
当ωt=θ+a 时，id=0，代入式（2-3）并整理得
sin( a j )e
q
tan j
sin( q a j )
（2-4）
续流二极管
2.1.1 单相半波可控整流电路
2.1.2 单相桥式全控整流电路
2.1.3 单相全波可控整流电路
2.1.4 单相桥式半控整流电路
2.1.1 单相半波可控整流电路
单相半波可控整流电路(Single Phase Half
Controlled Rectifier) Wave
VT T
1）带电阻负载的工作情况