晶闸管相控整流电路
晶闸管相控整流电路
电源故障
输入电源缺相、电压过高或过 低，影响整流电路的正常运行
。
பைடு நூலகம்
故障诊断方法与步骤
外观检查
观察整流电路的外观，检查是否有明显的烧 毁、断裂等故障现象。
电阻测量
使用万用表测量整流电路中各元件的电阻值， 判断是否正常。
电压测量
测量整流电路的输入和输出电压，判断是否 在正常范围内。
的电压和电流。
电路优化方法
降低损耗 选择低阻抗的元件，以减小电路的导通电阻和漏电流。 采用合理的散热设计，确保元件温度不超过额定范围。
电路优化方法
提高效率
1
2
优化电路布局，减小线路损耗。
3
选择适当的触发延迟角，以平衡输出电压和电流， 提高转换效率。
电路优化方法
01
增强稳定性
02
加入适当的反馈控制，如电压反馈或电流反馈，以提高电 路的稳定性。
稳定性
确保电路在各种工况下都能稳定运行 。
设计原则与步骤
• 可靠性：选用可靠的元件，确保电路的长 期稳定运行。
设计原则与步骤
1. 明确设计要求
确定输出电压、电流的规格以及电路 的效率要求。
2. 选择合适的元件
根据设计要求选择合适的晶闸管、二 极管、电容、电感等元件。
设计原则与步骤
3. 设计主电路
03
优化元件参数匹配，减小参数失配对电路稳定性的影响。
06
晶闸管相控整流电路的 故障诊断与维护
常见故障类型与原因
晶闸管损坏
由于电流过大、电压过高或散 热不良等原因，导致晶闸管烧
毁或击穿。
触发电路故障
晶闸管整流电路ppt课件
双向晶闸管在第Ⅰ和第Ⅲ象限有对称的伏安特性。
1.4 晶闸管单相可控整流电路
一、单相半波可控整流电路（电阻性负载）
1、电路结构和工作原理
u2 2U 2
π 2π
3π
t
0
Tr
u1
uT
VT u2
ug
id
0
ud
ud
id
id
0
ud
uT
0
- 2U2 -
t
Ud
t
t
变压器Tr起变换电压和隔离的作用。
在电源电压正半波，晶闸管承受正向电压，在
当晶闸管阳极承受正向电压，控制极也加正向电压时， 形成了强烈的正反馈，正反馈过程如下：
IG↑→IB2↑→IC2(IB1)↑→IC1↑→IB2↑
晶闸管导通之后，它的导通状态完全依靠管子本身的
正反馈作用来维持，即使控制极电流消失，晶闸管仍将
处于导通状态。因此，控制极的作用仅是触发晶闸管使 其导通，导通之后，控制极就失去了控制作用。要想关 断晶闸管可采用的方法有:将阳极电源断开；改变晶闸 管的阳极电压的方向，即在阳极和阴极间加反向电压。
ωt=α处触发晶闸管，晶闸管开始导通；负载上 的电压等于变压器输出电压u2。在ωt=π时刻，
电源电压过零，晶闸管电流小于维持电流而关断， 负载电流为零。
在电源电压负半波，uAK＜0，晶闸管承受反向电
压而处于关断状态，负载电流为零，负载上没有
输出电压，直到电源电压u2的下一周期。直流输 出电压ud和负载电流id的波形相位相同。
1.2.3 晶闸管的伏安特性
1、晶闸管的伏安特性
晶闸管的伏安特性是晶闸管阳极与阴极间电压UAK和晶闸管 阳极电流IA之间的关系特性。
第2章 晶闸管相控整流电路
2. 基本数量关系
(1) 直流输出电压平均值Ud与输出电流平均值Id
直流输出电压平均值Ud :
1 p 2U 2 1 cos a 1 cos a Ud 2U 2 sin wtdwt 0.45U 2 2π a π 2 2
输出电流平均值Id :
Ud U 2 1 cos a Id 0.45 R R 2
载的电流可以突变。
e)
0
wt
图2-1 单相半波可控整流电路 （电阻性负载）及波形
T
VT
u
1
u 2
uVT
i d u d R
图2-1 单相半波可控整流电路及波形
b)
u 2 0 u g
0
c)
wt
1
p
2p
wt wt
d)
u d
e)
0 a
uVT
q
wt
0
wt
在分析电路工作过程之前先假设以下几点：
开关元件是理想的，即开关元件（晶闸管）导通时，通态 压降为零，关断时电阻为无穷大。 变压器是理想的，即变压器漏电抗为零，绕组的电阻为零， 励磁电流为零。 触发角α ：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加 导通角θ ：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度 称为导通角，用θ表示 。两者关系为 α＋θ=π。 移相与移相范围 （1）移相:是指改变触发脉冲ug出现的时刻，即改变控制 角的大小。 （2）移相范围:是指改变触发脉冲ug的移相范围，它决定 了输出电压大小的变化范围。
第一节
一、电阻性负载
单相半波相控整流电路
T α) u u VT u
1 2
id
VT
u
d
晶闸管三相整流电路触发电路本章要点61548;三相可控整流电路
❖ V4基极电位由锯齿波电压、控制电压uco、直流偏移电压 up三者叠加所定，它们分别通过电阻R6、R7、R8#39; 0
uc0
R7
R6 // R8 (R6 //
R8 )
所
以
，u
' p
仍为一条与up平行的直线，但绝对值比up小；
仍为一条与uco平行的直线，但绝对值比uco小。
❖ 当V4不导通时，V4的基极b4的波形由uh up' uc' o 确定。当 b4点电压等于0.7V后，V4导通。产生触发脉冲。改变uco便 可以改变脉冲产生时刻，脉冲被移相。加up的目的是为了 确定控制电压uco=0时脉冲的初始相位。
6、脉冲封锁
❖ 二极管 VD5阴极接零电位或负电位，使V7、V8截止，可以 实现脉冲封锁。VD5用来防止接地端与负电源之间形成大 电流通路。
2.1.4 集成触发电路(简介)
❖ 目前国内生产的集成触发器有KJ系列和KC系列，国外生产 的有TCA系列，下面简要介绍由KC系列的KC04移相触发器 和KC4lC六路双脉冲形成器所组成的三相全控桥集成触发器 的工作原理。
~~
iGR
t
U GR I GRM
30s
图2-19
❖ 开通时，门极电流脉冲前沿陡度大，一般为5～10A/μS， 门极正脉冲电流的幅度比规定的额定直流触发电流应大 3～10倍，正脉冲宽度一般为10～60μS，而后沿应尽量平 缓些。
（2）内部结构
（3）KC04移相触发器的内部线路组成
三相可控硅整流原理
三相可控硅整流原理三相可控硅整流电路主要由三个可控硅（也称为晶闸管）组成，每个可控硅的门极分别接在控制电路中。
整流电路的输入是三相交流电源，输出是直流负载电流。
通过控制三相可控硅的导通时刻，可以实现对输入交流电的整流控制。
整个整流过程可以分成三个阶段：导通角控制、导通脉冲控制和导通电流消失控制。
第一阶段是导通角控制。
当三相交流电的其中一相电压大于可控硅的导通电压时，可控硅便开始导通。
为了保证整流效率和减小谐波含量，导通角控制是至关重要的。
导通角控制实际上是通过控制可控硅的导通角度来实现的，通常通过控制电路中的触发器，根据电压和电流的特性，选择合适的导通角度。
第二阶段是导通脉冲控制。
当可控硅导通后，其导通电流逐渐增加。
在达到预设的导通电流之后，触发器产生脉冲信号，切断可控硅的门极电流，使其停止导通。
这个过程是为了保证可控硅导通电流的准确、稳定和可控。
第三阶段是导通电流消失控制。
当可控硅停止导通后，导通电流不会立即消失，而是经过一段时间达到零，这是由于电感和电容等元件的存在。
在这个过程中，需要进行合适的控制，以保证电流的顺利消失，避免过大的反向电压造成可控硅的损坏。
三相可控硅整流电路的特点是具有较高的功率、电流和电压控制能力，可实现较大电力的转换和调节。
同时，由于可控硅器件的特点，整流电路的效率较高，损耗较小。
因此，它被广泛应用于电力系统、电动机驱动、电炉控制、供电系统等领域。
总之，三相可控硅整流原理是通过控制可控硅器件导通的角度和时刻，将三相交流电转换为直流电的电力转换过程。
它具有高功率、高效率和灵活的电能控制能力，是电力电子领域中一种重要的技术。
电工电子应用技术 晶闸管可控整流电路教案
单元十三电力电子技术基础（教案）注：表格内黑体字格式为（黑体，小四号，1.25倍行距，居中）13.2晶闸管可控整流电路【教学过程】组织教学：1．检查出勤情况。
2．检查学生教材，习题册是否符合要求。
3．宣布上课。
引入新课：1．可控整流电路的作用是将交流电变换为电压大小可以调节的直流电，以供给直流用电设备，如直流电动机的转速控制、同步发电机的励磁调节、电镀和电解电源等，它主要利用晶闸管的单向导电性和可控性构成。
2．通过实物演示及列举实例，让学生了解桥式整流电路的原理及应用，从而激发他们的学习兴趣。
讲授新课：13.2晶闸管可控整流电路13.2.1整流电路可控整流电路的作用是将交流电变换为电压大小可以调节的直流电，以供给直流用电设备，如直流电动机的转速控制、同步发电机的励磁调节、电镀和电解电源等，它主要利用晶闸管的单向导电性和可控性构成。
13.2.1整流电路单相半波可控整流电路虽然具有电路简单、调整方便、使用元件少的优点，但却有整流电压脉动大、输出整流电流小的缺点。
比较常用的是半控桥式整流电路，简称半控桥，其电路如图13-2-1所示。
在变压器副边电压u的正半周（a端为正）时，T1和D2承受正向电压。
这时如对晶闸管T1引入触发信号，则T1和D2导通，电流的通路为a→T1→R L→D2→b图13-2-1 电阻性负载的单相半控桥式整流电路这时T2和D1都因承受反向电压而截止。
同样，在电压u的负半周时，T2和D1（讲解）（讲解）观看PPT：整流电路)承受正向电压。
这时，如对晶闸管T 2引入触发信号，则T 2和D 1导通，电流的通路为： b→T 2→R L →D 1→a图13-2-2 电阻性负载时单相半控桥式整流电路的电压与电流的波形这时T 1和D 2处于截止状态。
电压与电流的波形如图13-2-2所示。
桥式整流电路的输出电压的平均值为2cos 219.00a U U +⋅= (13-2-1)输出电流的平均值为2cos 19.000aR U R U I L L +⋅==(13-2-2) 13.2.2晶闸管的过电流、过电压保护1．晶闸管的过电流保护由于晶闸管的热容量很小，一旦发生过电流时，温度就会急剧上升而可能把PN 结烧坏，造成元件内部短路或开路。
三相晶闸管全控整流电路
摘要本次设计的内容为锯齿波移相触发三相晶闸管全控整流电路。
其包括三个主要部分：主电路、触发电路、同步变压器。
整流电路是将交流电能转换为直流电能AC/DC。
对晶闸管组成的整流器实施相移控制技术可将不变的交流电压变换为大小可控的直流电压，实现相控整流。
晶闸管相控整流能取代传统的直流发电机组实现直流电机的调速，它具有结构简单、控制方便、性能稳定，利用它可方便得到大、中、小各种容量的直流电能，广泛应用于机床、轧钢、造纸、纺织、电解、电镀等领域。
但是，晶闸管相控整流电路的输入电流滞后于电压，其滞后角随着触发延迟角α的增大而增大，输入电流中谐波分量相当大，因此功率因数很低。
AbstractThe content that the abstract designs originally time charges commutation circuit for the sawtooth wave moves triggering three-phase crystal brake Guan Quan each other. The person includes three major components: Betoken circuit , trigger circuit, synchro transformer. .The commutation circuit being one of major component circuit is to change to exchanging electric energy into direct current energy , implements looking at and appraising controllable direct current pressure , realization changing control technique but the invariant alternating voltage being shifted for size charging commutation each other to the rectifier that crystal brake is composed of. It can substitute the tradition direct-current generating set realizing the continuous current dynamo speed regulation.Crystal brake Guan Xiang charges commutation for having the structure simplicity , controls the characteristic that the function stabilizes conveniently,make use of it may get the big , small and medium, various capacities direct current energy conveniently , the quilt applies to fields such as machine tool , steel rolling , paper making , spinning and weaving , electrolysis , electroplating therefore broadly".前言电力电子课程设计是电气自动化专业学生在整个学习过程中一项综合性实践环节，是走向工作岗位、从事专业技术之前的一项综合性技能训练，对学生的职业能力培养和实践技能训练具有相当重要的意义。
三相桥式全控晶闸管整流电路设计
《电力电子技术》三相桥式全控晶闸管整流电路目录一设计要求 (1)1.1概述 (1)1.2设计要求 (1)二小组成员任务分工........................................................................ 错误!未定义书签。
三三相全控桥式主电路原理分析 (2)3.1总体结构 (2)3.2主电路的分析与设计 (2)3.1.1整流变压器的设计原理 (2)3.1.2变压器参数计算与选择 (3)3.3触发电路的分析与设计 (4)3.3.1触发电路的选择 (4)3.3.2 TC787芯片介绍 (4)3.4电路原理图 (6)3.5主电路工作原理 (7)3.6晶闸管保护电路的分析与设计 (7)3.6.1晶闸管简介 (7)3.6.2保护电路 (7)3.6.3晶闸管对电网的影响 (8)3.6.4晶闸管过流保护电路设计 (8)四仿真模型搭建及参数设置 (10)4.1主电路的建模及参数设置 (10)4.2控制电路的建模与仿真 (11)五仿真调试 (14)六设计心得........................................................................................ 错误!未定义书签。
一设计要求1.1概述首先我们要设计出整体的电路分别包括主电路，触发电路以及晶闸管保护电路。
主电路运用的是整流电路。
整流电路是电力电子电路中经常用的一种电路，它将交流电转变为直流电。
这里要求设计的主电路为三相全控桥式晶闸管整流电路。
整流电路将交流电网中的交流电转变成直流电，但为了保护晶闸管正常工作，需要围绕晶闸管设计触发电路、过电压和过电流保护电路。
因此我们可以设计出整体的程序框图之后按照框图进行接下来的电路设计。
三相全控桥式晶闸管整流电路需要使用交流、直流和触发信号,而且还存在电容和电感等非线性元件,如果采用传统的方法,分析和运算都非常繁琐。
三相可控整流电路晶闸管课后作业
17
13．三相整流桥，阻感负载，R=5Ω，L=∞，U2=220V，XB=0.3Ω，求Ud、 Id、ID、I2和γ的值并作出ud、iD和i2的波形。
压三力相检可测控方整法流及电仪路表
18
压三力相检可测控方整法流及电仪路表
19
ud、iD和i2的u波2 形如下ua ： ub
uc
O t1
t
ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
14
7．三相半波可控整流电路，反电动势阻感负载，U2=100V，R=1Ω，L=∞， LB=1mH，求当a=30时、E=50V时Ud、Id、γ的值并作出ud与iT的波形。
解：考虑LB时，有：
Ud＝1.17U2cosα－ΔUd
ΔUd＝3XBId∕2π
Id＝（Ud－E）∕R
解方程组得：
Ud＝（πR 1.17U2cosα＋3XBE）∕（2πR＋3XB）＝94.63（V）
和有效值IT。整流变压器一次侧电压为220V,求变压器一、二次侧
绕组电流的有效值，并作出ud、id和i2的波形；
解：ud、id和i2的波形如下图：
u2
O
ud
O
id
O i2
Id
O
t
t Id
t Id
t
压三力相检可测控方整法流及电仪路表
10
u2
O
ud
O
id
O i2
Id
O
输出平均电压：
Ud＝0.9 U2 cosα
其波形系数。
0
4
2
0
4
5 4
2 0 2
2
a)
b)
c)
图1-43
解：a)
Kf1
I1 Id1
1.75
单相晶闸管整流电路工作原理
单相晶闸管整流电路工作原理1. 引言说到电路，大家可能都会想起那些复杂的图纸和难懂的公式。
但今天我们要聊的是单相晶闸管整流电路，这个话题虽然看起来很高深，但其实并没有想象中那么复杂。
就像喝茶一样，越品越有味。
整流电路就像是电流的小厨师，把交流电变成直流电，让我们的电器都能吃上“正餐”。
2. 整流电路的基本概念2.1 什么是整流？整流其实就是把交流电转化为直流电。
交流电就像是波浪，一会儿向上，一会儿向下，而直流电就像是温暖的阳光，一直都是稳定的。
我们生活中很多电器，比如手机、电脑，都需要直流电才能正常工作。
2.2 单相晶闸管的角色单相晶闸管，这名字听起来就像个高大上的角色，其实它就是电流的“门卫”。
它能根据控制信号的不同，开关电流的通道。
简单来说，它就像个调皮的孩子，什么时候要来，什么时候又不想来了，完全听控制信号的指挥。
3. 单相晶闸管整流电路的工作原理3.1 工作过程那么，单相晶闸管整流电路到底是怎么工作的呢？首先，我们得有一个交流电源，就像家里的电插座一样。
接下来，把晶闸管连接上去，记得，晶闸管要被好好控制哦。
这时候，交流电开始流动，就像一条欢快的小河，而晶闸管就负责把这条河流引导到正确的方向。
当晶闸管接收到控制信号时，它就会打开，电流顺利通过，就像开门迎客，热情又洋溢。
不过，等到控制信号消失，晶闸管就会闭上大门，不再让电流通过，简单吧？通过这种开关的方式，电流的波形被“整流”成了直流电，真是太神奇了！3.2 整流后的电流整流后的电流虽然稳定，但它的形状可不是光滑如镜的直线，而是有点儿“锯齿状”的。
这就像是吃了个不太完美的蛋糕，虽说口味不错，但外观上还是稍微有点缺憾。
不过，这并不影响它的使用，经过一些滤波器的处理，最终我们能得到平稳的直流电，供给各种电器使用。
4. 结语说到这里，大家应该对单相晶闸管整流电路有了更深入的了解。
它不仅是电路中的一个重要角色，更是生活中不可或缺的小帮手。
就像是我们每个人，都在各自的岗位上默默付出，不求回报。
晶闸管可控整流和逆变电路.pdf
在整流电路中与元件导通条件有关的因素
电网状态（电网电压的分布情况） 门极脉冲状态（门极脉冲的分布情况） 电路结构 负载性质
2. 波形分析
3. 定量分析
如：
uBA =
6U2 sin ωt
=பைடு நூலகம்
2Lκ
di dt
解出
∫ i = 6U2
2ω Lκ
sin ωtdωt = −Im cosωt + K
根据式（2-19）初值并考虑到 i(α)=0，确定积分常数K为 K=Imcosα I = Im (cosα − cosωt)
Im
=
6U 2
2ω LK
iT1 = iT1(α ) − i = Id − Im (cosα − cosωt)
最常用的数学方法是选择适当的变量， 根据电路列微分方程并求解方程变量。
从T1通，T2通，T3断向T1断，T2通，T3通转换过程中， T1、T2、T3均导通时电量状态变化分析：
电路初始条件：
¾ 为简化分析，设在该工况中负载电流 id= Id = const 。 ¾ 由于T1T3均处通态，线电压uBA沿电感LK（LK=La=Lb） 建立导电回路，并产生环流 i ，即：
∞
∞
∞
∑ ∑ ∑ ud = Ud + an sin nωt + bn cos nωt = Ud + Cn cos(nωt −θn )
n=1
n=1
n=1
式中
cn2 = an2 + bn2
∫ an
=
1
晶闸管整流电路分类
晶闸管整流电路分类1. 引言晶闸管整流电路是一种常用的电力电子器件，广泛应用于各种电力控制系统中。
晶闸管整流电路的分类是根据其工作方式和输出特性来进行的。
本文将对晶闸管整流电路的分类进行详细介绍。
2. 半波整流电路半波整流电路是最简单的一种晶闸管整流电路。
它通过一个晶闸管和一个负载电阻来实现电流的单向导通。
工作原理如下：•在正半周期，当输入电压大于晶闸管的触发电压时，晶闸管导通，负载电阻上有电流通过，输出电压为正；•在负半周期，输入电压小于晶闸管的触发电压，晶闸管不导通，负载电阻上无电流通过，输出电压为零。
半波整流电路输出的电压波形只有正半周期，效率较低，适用于一些对输出电压要求不高的应用。
3. 全波整流电路全波整流电路是通过两个晶闸管和两个负载电阻来实现电流的单向导通。
工作原理如下：•在正半周期，晶闸管1导通，晶闸管2不导通，负载电阻1上有电流通过，输出电压为正；•在负半周期，晶闸管1不导通，晶闸管2导通，负载电阻2上有电流通过，输出电压为正。
全波整流电路输出的电压波形具有正半周期和负半周期，输出电压的纹波较小，效率较高，适用于对输出电压要求较高的应用。
4. 桥式整流电路桥式整流电路是通过四个晶闸管和一个负载电阻来实现电流的单向导通。
工作原理如下：•在正半周期，晶闸管1和晶闸管4导通，晶闸管2和晶闸管3不导通，负载电阻上有电流通过，输出电压为正；•在负半周期，晶闸管2和晶闸管3导通，晶闸管1和晶闸管4不导通，负载电阻上有电流通过，输出电压为正。
桥式整流电路输出的电压波形具有正半周期和负半周期，输出电压的纹波较小，效率较高，适用于对输出电压要求较高的应用。
与全波整流电路相比，桥式整流电路不需要中心点，结构更加简单。
5. 三相整流电路三相整流电路是通过六个晶闸管和一个负载电阻来实现电流的单向导通。
它适用于三相交流电源的整流，广泛应用于工业领域。
工作原理如下：•在正半周期，三相电源中的一个相位电压大于晶闸管的触发电压，该相位的两个晶闸管导通，负载电阻上有电流通过，输出电压为正；•在负半周期，三相电源中的一个相位电压小于晶闸管的触发电压，该相位的两个晶闸管不导通，负载电阻上无电流通过，输出电压为零。
第2章 晶闸管三相整流电路
3、数量关系
（1）输出电压平均值 由于ud波形连续，所以计算输出电压Ud时只需一个计算公 式
Ud
1
2 /
3
5 6
6
2U2 sin td (t) 1.17U2 cos
（2）输出电流平均值
Id
1 R
1.17U
α=60º是输出电压波形连续和断续的分界点，输出电压平均 值应分两种情况计算：
（1）α≤60º
Ud
1
/3
2 3
3
2
3U2 sintd (t) 2.34U2 cos 1.35U2L cos
（2）α＞60º
Ud
1
/3
3
3
2U2 sin td (t) 2.34U2[1 cos( / 3 )]
三相桥式全控整流电路带电感性负载α =0度时的波形
三相桥式整流电路带电感性负载， α =90度时的波形
2、参数计算
（1） 输出电压平均值
由于 ud波形是连续的，
Ud
1
/3
2 3
3
6U2 sintd(t)
2.34U2 cos 1.35U 2L cos
（2）输出电流平均值
Id
1 R
2.34U 2
三相桥式全控整流电路带电阻负载α=0度时的波形
三相桥式全控整流电路带电阻负载α =60度时的波形
三相桥式全控整流电路带电阻负载α =90度时的波形
三相全控桥式整流电路的工作特点：
（1）任何时候共阴、共阳极组各有一只元件同时导通才能形成 电流通路。
（2）共阴极组晶闸管VT1、VT3、VT5，按相序依次触发导通， 相位互差120º，共阳极组VT2、VT4、VT6，相位相差120º， 同一相的晶闸管相位相差180º。每个晶闸管导通角120º；
晶闸管单相桥式可控整流电路
电路简图如下：
图2.1
此电路对每个导电回路进行控制，与单相桥式半控整流电路相比，无须用续流二极管，也不会失控现象，负载形式多样，整流效果好，波形平稳，应用广泛。变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，平均值为零，即直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器的利用率也高。
在电路中,过电保护部分我们分别选择的快速熔断器做过流保护,而过压保护则采用RC电路。这部分的选择主要考虑到电路的简单性，所以才这样的保护电路部分。整流部分电路则是根据题目的要求，选择的我们学过的单相桥式整流电路。该电路的结构和工作原理是利用晶闸管的开关特性实现将交流变为直流的功能。触发电路是由设计题目而定的，题目要求了用单结晶体管直接触发电路。单结晶体管直接触发电路的移相范围变化较大，而且由于是直接触发电路它的结构比较简单。一方面是方便我们对设计电路中变压器型号的选择。
晶闸管单相桥式可控整流电路
说明书
摘要
本设计是以matlab编程软件下进行的，首先安装matlab软件，在根据设计任务说明说上要求的设计出单相桥式可控整流电路，用晶闸管的可控性能组成，设计具有高效，精度高等，而在这之前必须要学会使用MATLAB软件。电阻电感性负载单相桥式可控整流电路的各个波形要有一定的了解和熟悉.并且参考个资料进行设计。
图12触发角为60，L=0.001，R=100
图13触发角为60，L=0.01，R=10
图14触发角为60，L=0.001，R=10
5.5
图15触发角为90，L=0.01，R=100
图16触发角为90，L=0.001，R=100
图17触发角为90，L=0.01，R=10
图18触发角为90，L=0.001，R=10
实验一 单相晶闸管可控整流电路实验
（1）同步电压和触发角之间相位关系 接通实验线路地线，主电源电压选择 55V。注意通电源的顺序。将给定信号接线到触 发脉冲发生器的控制电压，用示波器观察同步电压和 VT1。将给定电压信号从“0”逐渐增 大，观察同步电压和 VT1 之间相位关系的变化，并继续增大给定电压信号直到相位 VT1 不 再继续变化。在表 1-1 记录同步电压和 VT1 之间相位 VT1 关系。
二、预习要求
计算表 1-2,1-3 中控制角分别为 30°，60°，90°，120°时 UR 的理论值。
三、实验项目
1. 研究触发脉冲发生器工作原理，包括测试同步电压和 VT1 之间相位关系和测试 VT1--VT6 之间相位关系。
2. 研究单相半波整流电路，负载分别为电阻负载、阻感负载、感应电动势负载。
八、思考题
1.当采用单相晶闸管半波整流电路，负载电机额定工作电压为 110V，给定的单相交流 电压值应该为多少？
2. 当采用单相晶闸管半波整流电路，晶闸管分别是 VT1 和 VT2（触发角相差 60 度）， 负载为纯电阻，定性画出整流输出电流。
u
单相 交流 电压
N
R
u
单相 交流 电压
N
UVT
UR
电阻
电
晶闸管电路 （1）将电阻值增至最大值，并用万用表测量阻值并记录，然后按照图 1-1 接线，负载 只接电阻，不接电感负载。 （2）闭合主电源开关，给定电压信号为“0”，再闭合主控开。 （3）逐渐增加给定电压，用万用表的直流电压档测量负载两端电压，观察不同控制角 对于电流（电阻两端电压除以电阻值）波形和负载电压的影响。并计算对应触发角的电压理 论值，结果记录在表 1-3 中。 （4）调节给定电压为“0”，断开电源，将负载电阻与平波电抗器串联，作为阻感负载。 重复以上步骤，结果记录在表 1-3 中。 （5）调节给定电压为“0”，断开电源，断开主电源，按图 1-2 中方式接入直流电机作 为反电动势负载。重复以上步骤，测试电枢电压和电枢电流。将测试结果记录在表 1-3 中。
晶闸管三相桥可控整流电路
晶闸管三相桥可控整流电路单位晶闸管三相桥可控整流电路是一种由桥式可控rectifier（又叫桥式整流器）和共阴极晶闸管构成的整流网络。
它是一种三相调压整流电路，能够根据需求，独立调节输出电压。
晶闸管三相桥可控整流电路由三相可控晶闸管导通角组成，每相由一个可控硅晶闸管，L型和T型桥连接构成。
它以宽输入范围及精确的输出电压调节为特点，用于大功率负载，并形成通用的光电控制系统，广泛用于开关电源、电动机控制及车辆动力系统等电力电子技术领域。
晶闸管三相桥可控整流电路由三路可控硅晶闸管组成，分别为U型桥、V型桥和W型桥，每路桥电路输入两个交流提供电压，输出一个相同的直流电压。
三路晶闸管同时导通时可获得一个三相整流输出，即可根据需求把输入电压转变两个相位相互180°反相出来。
由于桥式构成，三路晶闸管在一定导通角度控制下，输入的三相交流电压便可转换成两个相位相互180°的反相交流输出电压。
此类电路具有输入电压宽幅、稳定调节输出电压等优点，使其在开关电源、电动机控制及车辆动力系统等领域得到了广泛的应用。
晶闸管三相桥可控整流电路的典型应用包括：一是在高功率开关电源中，采用可控硅晶闸管和L-T型桥把输入电压转变为中性点以外的可调直流电压输出，从而形成常用的单相开关电源、双相开关电源和三相开关电源。
二是针对大功率电机，提出控制输出电流的驱动方案，以及电机振荡抑制系统来保证驱动电机的稳定运行。
三是常用于空调和电冰箱的复杂启动电路、变频的一二三极点控制、变频电控等，以获得最佳的效率和响应。
综上所述，晶闸管三相桥可控整流电路是一种应用广泛、操作方便、调节稳定和具有高转换效率的电力电子技术，因其在对晶闸管桥式可控整流器的控制和精确调节方面具有突出的优势，已被广泛的应用于电动机及车辆动力系统等领域，在它们的发展和进步中发挥着重要的作用。
相控电路指晶闸管可控整流电路原理
相控电路指晶闸管可控整流电路，通过控制触发角a的大小即控制触发脉冲起始相位来控制输出电压大小。
<br>为保证相控电路的正常工作，很重要的一点是应保证按触发角a的大小在正确的时刻向电路中的晶闸管施加有效的触发脉冲。
对于相控电路这样使用晶闸管的场合，也习惯称为触发控制，相应的电路习惯称为触发电路。
<br> 大、中功率的变流器对触发电路的精度要求较高，对输出的触发功率要求较大，故广泛应用的是晶体管触发电路，其中以同步信号为锯齿波的触发电路应用最多。
<br></font></P><P><font face=Verdana>（1）同步信号为锯齿波的触发电路<br>如图2-43为同步信号为锯齿波的触发电路，其输出可为双窄脉冲（适用于有两个晶闸管同时导通的电路），也可为单窄脉冲。
电路结包括三个基本环节：脉冲的形成与放大、锯齿波的形成和脉冲移相、同步环节。
此外，还有强触发和双窄脉冲形成环节。
<br>a、脉冲形成环节<br>V4、V5 ——脉冲形成 V7、V8 ——脉冲放大<br>控制电压uco加在V4基极上。
uco=0时，V4截止。
V5饱和导通。
V7、V8处于截止状态，无脉冲输出。
电容C3充电，充满后电容两端电压接近2E1(30V)时，V4导通，A点电位由+E1(+15V) 下降到1.0V左右，V5基极电位下降约-2E1(-30V)，V5立即截止。
V5集电极电压由-E1(-15V) 上升为+2.1V，V7、V8导通，输出触发脉冲。
电容C3放电和反向充电，使V5基极电位上升，直到ub5>-E1(-15V)，V5又重新导通。
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图2.1 部分常用的整流电路
不可控整流
c）
整 流 电 路
按组成器件
可控整流
半控整流 全控整流
单相
按电源相数
三相 六相
L L
按电路结构
零式 桥式
d） 除c）、d）外 a）～e） f）、g）
b）、f） c）、d）、e）、g）
按变压器绕组电流
半波 全波
a）、b）、f） c）、d）、e）、g）
2.2.1 单相桥式全控整流电路
波形分析
ud ( id )
▪u2 < 0
uidd
VT3
VT1
T i2 a
id b)
0a
pa
uVT1,4
wt
u1
u2
ud R c)
b
0
wt
i2
VT4
VT2
a)
d)
0
wt
图2.4 单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形（ uVT1，4 ）
转i2波形
第10页
2.2.1 单相桥式全控整流电路
图2.2 单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及工作原理（不可控）
第3页
2.2.1 单相桥式全控整流电路
u2 < 0 u2 (b) D3
R u1
u2 (a) D2
T i2 a
u2 b
D1
D3
id ud R
D4
D2
图2.2 单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及工作原理（不可控）
第4页
2.2.1 单相桥式全控整流电路1 sin 2a p a
2p
p
ud ( id)
⑤ 晶闸管承受的最大正向电压UFM b)
uidd 0a
pa
2 U FM 2 U 2
uVT1,4
⑥ 晶闸管承受的最大反向电压URM c) 0
U RM 2U 2
i2
d)
0
wt
wt wt
第15页
b)
uidd ud ( id )
0a
pa
wt
⑦晶闸管的额定电压
转晶闸管电压
第8页
2.2.1 单相桥式全控整流电路
波形分析
ud ( id )
▪u2 > 0
uidd
VT3
VT1
T i2 a
id b)
0a
pa
uVT1,4
wt
u1
u2
ud R c)
b
0
wt
i2
VT4
VT2
a)
d)
0
wt
图2.4 单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形（uVT1，4）
转u2负半周
第9页
图2.4 单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形（ud、id）
转u2负半周
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2.2.1 单相桥式全控整流电路
波形分析
ud ( id )
▪u2 < 0
uidd
VT3
VT1
T i2 a
id b)
0a
pa
uVT1,4
wt
u1
u2
ud R c)
b
0
wt
i2
VT4
VT2
a)
d)
0
wt
图2.4 单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形（ ud、id ）
uVT1,4
c)
0
wt
UT (AV ) (2 ~ 3) 2U2
i2
d)
0
wt
⑧晶闸管的额定电流
IT ( AV )
(1.5
~
2) IT 1.57
⑨整流电路的功率因数
cos P I 2R
S U2I2
控制特性
1 sin 2a p a
第1页
2.1 概述
➢ 不同性质的负载对于整流电路输出的电压电流波形有很大影 响。
➢ 负载的性质大致分为以下几种（p42）
a) 电阻性负载——如电阻加热炉、电解、电镀和电焊等。 b) 电感性负载——各种电机的励磁绕组，经电抗器滤波
的负载。 c) 电容性负载——整流输出端接大电容滤波的情况。 d) 反电势负载——整流装置输出供蓄电池充电或供直流
电动机作 电源时用。
➢ 实际上属于单纯的某一种性质的负载是很少的。 确定负载性质必须根据实际情况作具体分析。
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2.2 单相可控整流电路
2.2.1 单相桥式全控整流电路（p45）
1. 电阻负载
电路结构及其工作原理
u2 > 0
T i2 a
D1
D3
id
u2 (a) D1
u1
u2
ud R
R
b
D4
D2
u2 (b) D4
波形分析
ud ( id )
▪u2 > 0
uidd
VT3
VT1
T i2 a
id b)
0a
pa
uVT1,4
wt
u1
u2
ud R c)
b
0
wt
i2
VT4
VT2
a)
d)
0
wt
图2.4 单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形（ i2 ） 转u2负半周
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2.2.1 单相桥式全控整流电路
波形分析
ud ( id )
VT3
VT1
u2 > 0
u2 (a)
VT1 R u1
u2 (b) VT4
T i2 a
u2 b
id ud R
VT4
VT2
图2.3 单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及工作原理（全控）
第5页
2.2.1 单相桥式全控整流电路
VT3
VT1
u2 < 0
u2 (b)
VT3 R u1
u2 (a) VT2
T i2 a
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2.2.1 单相桥式全控整流电路
基本数量关系
① 整流输出电压平均值Ud
1
Ud
p
p a
2U 2 sin wtd(wt) 2
2U 2
p
1 cosa
2
0.9U 2
1 cosa
2
ud ( id)
由上式可知，α角的移相范 围为00～1800。
b)
uidd 0a
pa
② 输出电流的平均值Id
uVT1,4
u2 b
id ud R
VT4
VT2
图2.3 单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及工作原理（全控）
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2.2.1 单相桥式全控整流电路
波形分析
ud ( id )
▪u2 > 0
uidd
VT3
VT1
T i2 a
id b)
0a
pa
uVT1,4
wt
u1
u2
ud R c)
b
0
wt
i2
VT4
VT2
a)
d)
0
wt
▪u2 < 0
uidd
VT3
VT1
T i2 a
id b)
0a
pa
uVT1,4
wt
u1
u2
ud R c)
b
0
wt
i2
VT4
VT2
a)
d)
0
wt
图2.4 单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形（ i2 ）
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2.2.1 单相桥式全控整流电路
基本概念
① 控制角α——从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加
Id
Ud R
0.9 U 2 R
1 cosa
2
c)
0 i2
d)
0
wt
wt wt
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2.2.1 单相桥式全控整流电路
③ 流过晶闸管的电流平均值IdT
I dT
1 2
I
d
0.45 U 2 R
1 cosa
2
④ 流过晶闸管的电流有效值IT
IT
1 p 2p a
2U 2 R
sin
wt
2
d
wt
1 U2 2R
触发脉冲止的电角度。 ② 导通角θ——晶闸管在一个周期中处于通态的电角度。
③ 移相——改变α的大小，即改变触发脉冲出现的时刻。 ④ 移相范围——输出电压平均值大于0所对应的α变化
范围。 ⑤ 换流（换相）——电流从一对桥臂转换到另外一对桥臂。 ⑥ 相控变流装置——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，这样的变流装 置简称相控变流装置。