单相桥式整流电路的应用
单相半波整流电路和单相桥式整流电路
单相半波整流电路和单相桥式整流电路是两种常见的单相交流到直流的整流电路。
1. 单相半波整流电路：
单相半波整流电路是一种简单的整流电路，适用于小功率应用。
它由一个二极管和负载组成，二极管用于将输入的交流电信号转换为单向的脉冲电流。
在每个半个周期中，只有一个半波被整流，另一个半波被阻断。
因此，输出的直流电流是存在间断的脉冲性质。
这种电路的缺点是输出的直流电压有较大的脉动，因为在每个半周期中只有一半时间是有效的。
2. 单相桥式整流电路：
单相桥式整流电路是一种更常用的整流电路，适用于较高功率的应用。
它由四个二极管和负载组成，可以将输入的交流电信号转换为稳定的直流电流。
在每个半个周期中，交流电源的两个极性都能够提供电流给负载。
通过适当的二极管导通和截止控制，可以实现交流信号的无间断整流。
因此，输出的直流电流相对更稳定，脉动较小。
这种电路的优点是输出的直流电压质量较好，适用于对电压稳定性要求较高的应用。
需要注意的是，整流电路中的二极管需要选择适当的额定电压和电流来匹配所需的电流和电压要求。
此外，为了进一步减小输出直流电压的脉动，还可以添加滤波电容器来平滑输出波形。
在实际应用中，还可能涉及到过流保护、温度保护等其他电路设计考虑因素。
以上是对单相半波整流电路和单相桥式整流电路的简要介绍，具体的电路参数设计和分析需要根据具体应用和要求进行进一步的研究和计算。
(完整版)单相桥式整流电路
复习：
你知道吗？我们现在用的电源是什么电源？
什么是交流电？
➢大小和方向都随时间作周期性变化的电流或电压——交流 电流或交流电压——统称为交流电。
➢最常用的是交流电：大小和方向都随时间按正弦规律变 化。——正弦交流电。
实际电子电路需要的是直流电流。
整流电路 所以就需要把交流电变换成直流电流——
。
第三节 整流电路
➢整流——将交流电流变换成单向脉动电流的过程 ➢整流电路——实现这种功能的电路
利用二极管的单向导电特性可实现单相整流和三相整流。 单相整流电路多用于小容量（200W以下）整流装置中，三相整流 电路在大容量整流装置中
二极管可以看成是理想开关：当二极管导通时相当于开关闭合，截
止时相当于开关断开。也就是说我们在分析电路时可以忽略二极管正 向导通电阻。
4、单相半波整流电路的二极管的选用
（1）最大整流电流： IFM IL
（2）最高反向工作电压：VRM 2V2
二、单相桥式全波 整流电路
单相桥式全波整流电路
整流的目的：变交流电为脉动的直流电
复习：单相半波整流电路
半波整流电路优点电路简单，使用元件 少，缺点是输出电压波动大，效率低。
二、单相桥式全波整流电路
一、单相半波整流电路 1．电路组成
2．工作原理
第三节 整流电路
变压器、 二极管和 用电器（负载电阻）
正半周时，设A为“+”， B为“-”V处于导通有 电流流过负载。如果忽 略二极管的正向压降， 此时负载上的电压vL=v2。
2．工作原理
第三节 整流电路
负半周时，A为负，B 为正，V处于截止。忽 略二极管的漏电流， 此期间无电流流过负 载RL，此期间负载上 的电压vL=0。
单相桥式整流滤波电路
选择合适的电感
选择适当的电感值，以控 制电流和电压的波形，从 而减小电压脉动。
提高输出电压稳定性
调整元件参数
优化电路布局
通过调整整流二极管、滤波电容和电 感的参数，可以改善输出电压的稳定 性。
合理布置元件和布线，减小线路阻抗 和干扰对输出电压的影响。
采用稳压器
在整流滤波电路之后加入稳压器，进 一步稳定输出电压，使其不受输入电 压和负载变化的影响。
单相桥式整流滤波电路
目录
• 电路概述 • 工作原理分析 • 电路参数计算 • 电路优化与改进 • 应用实例
01 电路概述
定义与工作原理
定义
单相桥式整流滤波电路是一种将 交流电转换为直流电的电路，通 常由四个整流二极管和滤波电容 组成。
工作原理
利用四个整流二极管的单向导电 性，将交流电的正负半波整流成 直流电，并通过滤波电容滤除交 流成分，得到平滑的直流输出。
直流电源
单相桥式整流滤波电路常用于将 交流电转换为直流电，为各种电
子设备提供稳定的电源。
电池充电器
在充电电池的充电过程中，单相 桥式整流滤波电路能够将交流电 转换为直流电，为电池提供充电
电流。
太阳能充电器
在太阳能充电器中，单相桥式整 流滤波电路用于将太阳能电池产 生的交流电转换为直流电，为电
子设备充电。
在电力系统的应用
电网监控
在电网监控系统中，单相桥式整流滤波电路用于将交流电转换为直流电，为各种传感器和仪表提供电 源。
分布式发电系统
在分布式发电系统中，单相桥式整流滤波电路用于将风能、太阳能等可再生能源产生的交流电转换为 直流电，为电力储存和分配系统提供电源。
THANKS FOR WATCHING
单相桥式全波整流电路
整流电流大于IV
额定反向工作电压大于VRM
查晶体管手册，可选用整流电流为3A，额定反向工作电压 为100V的整流二极管2CZ12A（3A/100V）四只。
三、知识拓展
如果你的公司制造二极管，为了方 便使用者组装桥式整流电路，你有什么 好主意？
练习：QL型全桥堆的连接方法
T
V1
RL
全桥堆的正、负极端分别接负载的正、 负极。两个交流端接变压器输出端。
教学方法： 讲解法、作图法
过程教学: 一、复习引入
复习单相半波整流电路和单相全波整流电 路。
旧课回顾
1.单相半波整流电路
有什么优点和缺点？ 优点：电路简单，变压器无抽头。 缺点：电源利用率低，输出电压脉动大。
旧课回顾
2.单相全波整流电路
有什么优点和缺点？ 优点：整流效率高，
输出电压波动小。
缺点：变压器必须有中心抽头，
v1
负半-周负: 半-周:V3
TT
- - V4
V1
+ + V3
V4 V1 V21、桥式整流电路工作原理
RL RL 正半周:
V3 V2
电流通过V1、V3，V2、 V2V4截止。电流从右向左
通过负载。
V4 V1 V1负半周:
RL RL 电流通过V2、V4，V1、 V3截止。电流从右向左
通过负载。
V3 V2
§1.3.3 单相桥式全波整流电路
单相桥式全波整流电路
课题： §1.3.3 单相桥式全波整流电路
教学要求： 1、单相桥式全波整流电路的组成 2、整流原理 3、波形图 教学重点： 1、桥式全波整流电路的组成 2、整流原理分析 教学难点： 1、整流原理分析 2、整流电路中涉及输出电流、电压的计算
单相桥式整流电路分析及应用
167机电技术应用Application of Mechanics-electronics Technology单相桥式整流电路分析及应用孟秀娟，刘庆伟（潍坊工程职业学院山工机电工程学院，山东 潍坊 262500）摘 要：目前国家电网以交流电形式供电，但人们常用的手机、计算机等电子设备需要的是直流电。
单相桥式整流电路是直流电源的主要供电来源之一。
文章从单相桥式整流电路的设计与电路图出发，借助Proteus 仿真界面，详细介绍了电路的工作原理及应用，并给出仿真建模与仿真结果，以供参考。
关键词：直流电；单相桥式整流电路；Proteus 仿真中图分类号：TM46 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2020）14-0167-02——————————————作者简介： 孟秀娟（1988—），女，山东潍坊人，硕士，助教，研究方向：机电一体化技术。
利用二极管的单向导电性可以将交流电转换为直流电，这一过程称为整流，这种电路就称为整流电路。
整流电路是直流电源的核心部分，它的作用是利用二极管的单向导电性，将输入的交流电压转换为脉动的直流电压[1-2]。
1 单相桥式整流电路图及工作原理1.1 工作原理单相桥式整流电路图如图1所示，从图中可以看出它是由四只二极管V 1～V 4和（二极管V 1和V 3构成一对桥臂，二极管V 2和V 4构成一对桥臂）电源变压器T 组成，R L 是2所示。
T：将220V 电网电压变成电路所需要的电图1 单相桥式整流电路图图2 单相桥式整流电路简化图当输入电压u 2为正半周时，二极管V 1和V 3导通，二极管V 2和V 4截止，电流的方向如图中i 0所示。
此电流经过负载R L 时，在R L 上形成了上正下负的输出电压。
当u 2为负半周时，二极管V 2和V 4导通，二极管V 1和V 3截止，电流流经R L 的方向和正半周时电流流向一致，同样在R L 上形成可上正下负的输出电压。
由此可知，无论u 2处于正半周还是负半周，都有电流分别流过两只二极管，并以相同的方向流过负载电阻R L ，是单方向的全波脉动波形[3-4]。
单相桥式半控整流电路
单相桥式半控整流电路一.单相桥式半控整流电路手册1.单相桥式半控整流电路原理图如图1-1所示图1-1二.工作原理单相桥式半控整流电路在电阻性负载时的工作情况与全控电路完全相同。
当在阻感性负载工作时，当电源电压u2在正半周期，控制角为a 时触发晶闸管VT1使其导通，电源经VT1和VD4向负载供电。
当u2过零变负时，由于电感的作用使VT1继续导通。
因a点电位低于b点电位，使得电流从VD4转移至VD2,电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流。
此阶段忽略器件的通态压降，则ud=0,不像全控电路那样出现ud为负的情况。
在u2负半周控制角为a时触发VT3使其导通，则向VT1加反压使之关断，u2经VT3和VD2向负载供电。
u2过零变正时，VD4导通。
VT3和VD4续流，ud又为零。
此后重复以上过程。
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lid成为正弦半波，即半周期ud为正弦，另外半周期ud为零，其平均值保持恒定，称为失控。
有续流二极管VD时，续流过程由VD完成，在续流阶段晶闸管关断，避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。
三.波形分析利用matlab仿真,能够直观地观察整流电路波形的变化（注:从上至下，第一个为电源电压波形，第二个为品闸管VT1两端电压波形，第三个为VT2两端电压波形，第四个为负载电流，第五个为负载两端电压波形，第六个为触发脉冲。
）1.单相桥式半控整流电路电阻性负载。
仿真原理图如图波形图如图3T-2（Q=30）RUEdeMrwO（apUy^muUtionCodeBohHelp比”—卜的❶•图3@■,M。
I图3-1-1图3-1-22.单相桥式半控整流电路阻感性负载仿真原理图如图3-2-1,波形图如图3-2-2（Q=30）RUEde M E OhpUrCugr«mitmuhtionAni>/aiiCedeBobH«lp3.单相桥式半控整流电路反电势负载仿真原理图如图3-3-1,波形图如图3-3-20dt4%图3-2-1 图3-2-2fita(dieMewOiaplayCUgMm^muiatcnAna^atCodebchHelp图3-3-1 :臼z-八1A图3-3-2四.电路参数晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为七/2U 和&U 。
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的仿真与分析
单相桥式全控整流电路的仿真与分析一、综述当我们谈论电力转换，不得不提的一种重要电路就是单相桥式全控整流电路。
这种电路在我们的日常生活中有着广泛的应用，特别是在那些需要稳定直流电源的设备中。
那么这个电路到底有什么魔力呢？今天我们就来一起探讨一下。
首先我们要明白什么是单相桥式全控整流电路，简单来说它是一种将交流电转换为直流电的电路。
它的工作原理就像是一座桥梁，把交流电引导到直流电的世界。
这座“桥梁”有着独特的结构，能够让电流在转换过程中更加顺畅，更加高效。
随着科技的发展，这种电路的应用越来越广泛。
无论是在家庭中的电子设备，还是在工业领域的大型机器，甚至是在电动汽车中，都能看到它的身影。
它的出现极大地改变了我们的生活方式，让我们的生活变得更加便捷。
但是单相桥式全控整流电路也不是万能的，它也有自己的短板和需要改进的地方。
比如它的工作效率、能耗、稳定性等等，都是我们需要关注的问题。
那么如何更好地理解和优化这种电路呢？这就需要我们通过仿真和分析来深入研究了。
1. 背景介绍：简述单相桥式全控整流电路的重要性及其在电力电子领域的应用在我们的日常生活和工业应用中，单相桥式全控整流电路起着至关重要的作用。
大家都知道，在我们使用的许多电子设备中，都需要稳定的直流电源来保证其正常运行。
而单相桥式全控整流电路就是在电力电子领域里，帮助我们实现这一目标的重要工具之一。
在工业生产和日常生活中，单相桥式全控整流电路的应用非常广泛。
无论是我们的手机、电脑，还是工厂的大型机械设备，背后都有它的身影。
可以说它已经成为我们现代电力系统中不可或缺的一部分，因此对单相桥式全控整流电路的仿真与分析就显得尤为重要，这不仅能帮助我们更好地理解它，还能帮助我们更好地应用它，使其为我们的生活和工业带来更大的便利。
2. 阐述研究目的和意义：探讨仿真分析单相桥式全控整流电路的重要性及其对电路性能优化的作用探讨仿真分析单相桥式全控整流电路的重要性及其对电路性能优化的作用。
单相桥式全控整流电路题目
单相桥式全控整流电路题目
单相桥式全控整流电路是一种常见的整流电路，主要应用在直流电源的生成和电压转换等场合。
下面是关于单相桥式全控整流电路的题目：
1. 题目：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，a=30°。
首先，作出ud、id和i2的波形（先不考虑反向电动势）。
然后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。
解答：
ud、id和i2的波形图，需要根据给定的参数计算得出。
具体的计算步骤和结果如下：
Ud＝＝×100×cos30°＝(A)
Id＝(Ud－E)/R＝(－60)/2＝9(A)
I2＝Id＝9(A)
根据上述结果，可以得出ud、id和i2的波形图。
其中，Ud为整流输出平均电压，Id为电流Id，I2为变压器二次侧电流有效值。
注意：在实际应用中，需要考虑反向电动势的影响，并对晶闸管的额定电压和额定电流进行安全裕量的考虑。
电子技术基础单相整流电路
整流电路的分类
半波整流电路
半波整流电路是一种简单的整流电路， 它只利用半个周期的交流电进行整流， 输出直流电的脉动较大，一般用于对 电源要求不高的设备。
全波整流电路
桥式整流电路
桥式整流电路是一种全波整流电路， 通过桥式电路将交流电整流为直流电， 具有较高的效率和稳定性。
全波整流电路利用一个周期的交流电 进行整流，输出直流电的脉动较小， 适用于对电源要求较高的设备。
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总结词
输出电压波形为完整的正弦波，直流分量较大，脉动较小。
详细描述
单相全波整流电路通过变压器将单相交流电转换为双相交流电，然后利用二极 管的单向导电性将双相交流电转换为直流电。输出电压波形为完整的正弦波， 直流分量较大，脉动较小。
单相桥式整流电路
总结词
输出电压波形与全波整流电路相同， 但电路结构简单，使用元件少。
电子技术基础单相整 流电路
目 录
• 整流电路概述 • 单相整流电路的类型 • 单相整流电路的工作原理 • 单相整流电路的应用 • 单相整流电路的调试与维护
01
整流电路概述
整流电路的定义和作用
整流电路的定义
整流电路是一种将交流电转换为 直流电的电子电路。
整流电路的作用
整流电路在电子设备和电力系统 中有着广泛的应用，主要用于将 交流电转换为直流电，以满足各 种电子设备对直流电源的需求。
整流电路的基本原理
整流二极管的单向导电性
整流二极管具有单向导电性，即正向导通、反向截止的特性 。在整流电路中，利用整流二极管的这一特性电性，将交流电的正半周和负半周 分别转换为直流电的正向电流和反向电流，最终输出直流电 。
单相桥式整流电路功能作用
单相桥式整流电路是一种常见的电子电路，主要用于将交流电转换为直流电。
它由四个二极管组成，形成一个桥式结构，因此得名“桥式整流电路”。
首先，单相桥式整流电路的主要功能是将交流电转换为直流电。
在电力系统中，我们通常使用的是交流电，但是许多电子设备，如电视、电脑、冰箱等，都需要使用直流电作为电源。
因此，我们需要将交流电转换为直流电。
单相桥式整流电路就是完成这个任务的关键设备。
其次，单相桥式整流电路还具有滤波功能。
在交流电转换为直流电的过程中，会产生电压波动和电流波动，这会影响到电子设备的正常工作。
为了解决这个问题，单相桥式整流电路通常会配备一个滤波电容。
当电压波动时，滤波电容可以吸收或释放电能，从而稳定输出电压；当电流波动时，滤波电容可以储存或释放电能，从而稳定输出电流。
此外，单相桥式整流电路还具有保护功能。
在电路中，如果电流过大，可能会导致电路损坏。
为了防止这种情况发生，单相桥式整流电路通常会设置一个限流电阻。
当电流超过设定值时，限流电阻会限制电流的增大，从而保护电路。
最后，单相桥式整流电路还具有效率高的优点。
由于其特殊的桥式结构，单相桥式整流电路的整流效率可以达到90%以上，远高于其他类型的整流电路。
总的来说，单相桥式整流电路在电力系统中起着至关重要的作用。
它不仅可以将交流电转换为直流电，满足电子设备的电源需求，还可以通过滤波和限流保护电路，确保电子设备的正常工作。
同时，其高整流效率也使得它在电力系统中得到了广泛的应用。
单相半控桥式整流电路
单相半控桥式整流电路
单相半控桥式整流电路是一种常见的电路结构，广泛应用于各种电子设备中。
本文将从电路原理、工作特点、应用范围等方面进行详细介绍。
一、电路原理
单相半控桥式整流电路由四个二极管和两个可控硅构成，其中两个二极管为正向导通，两个二极管为反向截止。
两个可控硅可以通过控制电压来实现导通和截止，从而实现对电路的控制。
二、工作特点
1. 正半周
当输入电压为正半周时，可控硅1被触发，电流通过可控硅1和二极管D1，输出电压为正半周的正脉冲。
同时，可控硅2被阻止导通，二极管D2被反向截止，输出电压为0。
2. 负半周
当输入电压为负半周时，可控硅2被触发，电流通过可控硅2和二极管D2，输出电压为负半周的负脉冲。
同时，可控硅1被阻止导通，二极管D1被反向截止，输出电压为0。
3. 输出波形
通过控制可控硅的导通和截止，可以控制输出波形。
当可控硅1和可控硅2交替导通时，输出波形为全波整流的直流电压，可以用于各种电子设备的供电。
三、应用范围
单相半控桥式整流电路广泛应用于各种电子设备中，如电视机、电脑、音响、电动工具等。
它具有体积小、效率高、稳定性好等优点，可以满足各种电子设备的供电需求。
四、结论
单相半控桥式整流电路是一种常见的电路结构，具有广泛的应用范围。
通过控制可控硅的导通和截止，可以实现对电路的控制，满足各种电子设备的供电需求。
掌握单相桥式可控整流电路的工作原理
04 单相桥式可控整流电路的 参数计算
整流电压与电流的计算
整流电压计算
整流电压取决于输入交流电压的有效值和整流电路的接线方 式。在单相桥式可控整流电路中，整流电压可通过控制可控 硅的触发角来调整，进而实现输出电压的调节。
整流电流计算
整流电流的大小取决于负载电阻和整流电压。在单相桥式可 控整流电路中，负载电阻和整流电压共同决定了整流电流的 大小。同时，整流电流也受到可控硅的额定电流限制。
02
通过控制可控硅的导通 角，可以控制输出电压 的大小。
03
04
具有输出电压平稳、纹 波小、效率高等特点。
适用于大功率、高电压、 大电流的整流场合。
02 单相桥式可控整流电路的 基本原理
电路结构与工作原理
电路结构
单相桥式可控整流电路由四个可控硅组成桥式电路，其中两个可控硅接在正半周 ，另两个接在负半周。
可控硅的原理
可控硅有三个极：阳极、阴极和控制极。当阳极和阴极之间加上正向电压时，如果控制极没 有信号输入，可控硅不导通；如果控制极有适当的触发信号输入，可控硅就会导通。通过控
制触发信号的输入时间和大小，可以控制可控硅的导通角，从而控制输出电压和电流。
触发电路的作用与原理
触发电路的作用
触发电路是为可控硅提供触发信号的电路。在单相桥式可控整流电路中，触发电路的作用是产生适当的触发信号， 使可控硅在需要的时候导通。
使用电路仿真软件搭建单相桥式可控整 流电路的仿真模型，设置合适的参数进 行仿真分析。通过仿真结果与实际实验 结果的对比，验证实验的正确性和可靠 性。
VS
结果分析
根据实验数据和仿真结果，分析单相桥式 可控整流电路的工作原理、工作波形以及 基本性能指标。总结实验过程中的经验教 训，提出改进意见和建议。
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。
单相桥式整流电路
引言整流电路是电力电子电路中的一种，它的作用是将交流电力变为直流电力供给直流用电设备，如直流电动机，电镀、电解电源，同步发电机励磁，通信系统等，在生产生活中应用十分广泛。
整流电路在不同角度有不同的分类方法，按组成电路的器件分：不可空、半空、全控和高功率PWM四种，按电路结构可分为：半波、全波、桥式三种，按交流输入相数分：单相、三相、多相多重三种，按控制方式分：相控式、PWM控制式两种，按变压器二次测电流方向分：单拍、双拍电路两种。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
单相桥式全控整流电路是单相整流电路中应用较为广泛的整流电路。
1 整流电路单相整流器的电路形式是多种多样的，整流的结构也是比较多，各有优缺点，因此在做设计之前我们主要考虑了以下几种方案：单相半波可控整流电路，单相全波可控整流电路，单相桥式半控整流电路，单相桥式全控整流电路 。
1.1 单相半波可控整流电路2图1-1 单相半波可控整流电路如图1-1所示为单相半波可控整流电路，此电路结构简单，只用了1个晶闸管，在一个通电周期内，输出电压为直流电压，输出电流为直流电流，电压电流均不连续，脉动较大，且含有谐波分量。
1.2 单相全波可控整流电路2212如图1-2 单相全波可控整流电路如图1-2所示为单相全波可控整流电路，变压器T 带中心抽头，结构比较复杂，只用两个可控器件，单相全波只用2个晶闸管，比单相全控桥少2个，因此少了一个管压降，相应地，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。
不存在直流磁化的问题，适用于输出低压的场合作电流脉冲大（电阻性负载时），且整流变压器二次绕组中存在直流分量,使铁心磁化，变压器不能充分利用。
而单相全控式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器利用率高的优点。
相同的负载下流过晶闸管的平单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍，在均电流减小一半；且功率因数提高了一半。
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单相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子设备，广泛应用于交流电到直流电的转换过程中。
它主要由四个可控硅器件组成，能够根据输入电压和电流的不同波形来实现对输出电压和电流的调节。
在单相桥式全控整流电路中，电阻负载作为一个重要的组成部分，起着限流和稳定输出的作用。
通过调节电阻负载的大小，可以控制整流电路输出电流的大小和稳定性。
了解电阻负载的特性和应用对于正常运行和优化整流电路至关重要。
我们来探讨电阻负载在单相桥式全控整流电路中的基本原理。
在整流电路的输出端，电阻负载通过将电流从正半周到负半周的流动方向进行切换，实现对输出电压的控制。
电阻负载的大小和功率吸收能力会直接影响到整流电路的运行特性。
在设计和应用中需要考虑电阻负载的阻值范围和功率耗散能力。
我们来讨论电阻负载的特性和参数。
电阻负载的主要特性包括阻值、功率吸收能力、温度系数和工作范围等。
阻值决定了整流电路输出电流的大小，功率吸收能力则影响了整流电路的稳定性和效率。
温度系数会影响电阻负载的稳定性和可靠性。
在实际应用中，还需要考虑电阻负载的工作范围，以满足不同负载条件下的需求。
基于上述原理和特性，我们可以总结电阻负载在单相桥式全控整流电路中的应用。
在电力系统中，电阻负载可以用于电能质量改善，如降低谐波和压降等。
电阻负载可以用于电动车充电桩和直流电源等领域，实现电能的转换和储存。
电阻负载还可以用于光伏发电系统和风电系统等新能源领域中，实现电能的平衡和调节。
我对这个主题的观点和理解是，电阻负载作为单相桥式全控整流电路中的重要组成部分，发挥着至关重要的作用。
通过合理选择电阻负载的参数和应用场景，可以实现整流电路的优化运行和更高效的能量转换。
对电阻负载的深入理解有助于我们在实际应用中避免电阻负载可能存在的问题，并进一步改进和创新整流电路的设计。
总结回顾：单相桥式全控整流电路电阻负载在电力电子领域中具有重要的地位和作用。
通过分析电阻负载的原理、特性和应用，我们可以更好地了解和运用它。
5单相桥式半控整流电路—电感性负载
5单相桥式半控整流电路—电感性负载单相桥式半控整流电路是一种常见的电力电子电路，广泛应用于各种需要变压、整流、控制的场合，如电机控制、电动车充电器等。
本文将介绍单相桥式半控整流电路在电感性负载下的工作原理和特点。
电感性负载是指接在电源电压上的一个交流感应电感器件，它的电流和电压之间存在相位差，也称为电感负载。
电感器件通常由线圈或电磁铁组成，常常用于电机、变压器等设备中。
在单相桥式半控整流电路中，当晶闸管的控制电压为正，晶闸管导通，电流由上方的电源通向下方的负载；当晶闸管的控制电压为零或负电压，晶闸管关断，负载电流无法通过晶闸管。
通过适时地控制晶闸管的导通与关断，可以实现电流的控制。
在电感性负载下，单相桥式半控整流电路的工作原理如下：1.半波整流：当晶闸管导通时，电流从上方的电源通过感抗负载到达下方，此时只有一个晶闸管导通，称为半波整流。
2.电源方波：当晶闸管导通后，电流在电源与感抗负载之间形成一个尖顶的方波。
晶闸管导通时间越长，方波的高度越大，即感抗负载上的电流越大。
3.电源电压：在晶闸管导通期间，电源电压与感抗负载之间存在相位差，即电源电压滞后于感抗负载电流。
相位差越大，负载上的电压越小。
4.低压区：当晶闸管关断后，感抗负载产生电动势反向作用于电源，此时感抗负载上电压较低且反向。
单相桥式半控整流电路在电感性负载下的特点如下：1.电源功率因数较低：由于电感性负载的存在，电流与电压之间存在相位差，使得电源的功率因数较低。
这要求电源电压的频率较高，以减小相位差，提高功率因数。
2.感抗负载电流具有回流性：当晶闸管关断后，感抗负载通过电源产生的电动势反向作用于电源，使电流具有回流性。
这就要求电源能够承受感抗负载产生的反向电流，否则容易损坏电源。
3.对晶闸管的控制要求较高：晶闸管的导通与关断对电流的方向和大小都有较大影响。
在实际应用中，需要合理地控制晶闸管的导通与关断时机，以实现对负载电流的精确控制。
总之，单相桥式半控整流电路在电感性负载下具有功率因数低、电流回流和对控制的要求较高等特点。
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。
单相全桥整流电路原理
单相全桥整流电路原理
单相全桥整流电路是一种常用的电力电子器件，用于将交流电转换为直流电。
它由四个晶闸管和四个二极管组成，形成一个桥形电路。
其原理如下：
晶闸管具有一种特殊的结构，可以被用作电子开关。
当正向偏置晶闸管时，它会导通电流，而反向偏置时则不会导通。
二极管则只允许电流单向通过。
在单相全桥整流电路中，交流电源的两个输出端分别与桥形电路的两个对角线连接。
当交流电源处于正半周时，其中一个二极管和一个晶闸管导通，使得电流流过这两个元件。
这样，交流电就通过晶闸管和二极管转换为直流电。
当交流电源处于负半周时，另外一个二极管和晶闸管导通，电流流过这两个元件，同样将交流电转换为直流电。
通过这种方式，交流电源的正半周期和负半周期都被转换为直流电。
为了保证交流电源的输出电流是符合要求的直流电流，需要进行滤波处理。
一种常用的滤波方式是在电路中添加一个电容器，使得通过电容器的电流变得更加平滑。
通过控制晶闸管的导通和关断，可以控制电荷流向电容器的方式，从而改变输出电压的大小。
这样，单相全桥整流电路就可以实现对输出电压的调节。
综上所述，单相全桥整流电路利用晶闸管和二极管的导通和关
断特性，将交流电源转换为符合要求的直流电。
通过适当控制晶闸管的导通，可以实现对输出电压的调节。
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（1）三个基本环节： ①同步移相 ②脉冲形成整形 ③脉冲功放输出
（2）工作原理 晶体管 V1 左边部分为同步移相环节，在 V1 的基极上综合了同步信号 UT，
偏移电压 Ub 及控制电压 Uc。利用垂直控制原理，将几条支路进行并联电流叠 加。本电路中 RP2 可调节 Ub，也可调节 Uc 改变晶体管 V1 从截止到导通的翻转 时刻，来产生触发电路不同的控制角。
3、提高学生课程设计报告撰写水平，为以后其它学科写课程设计实验报告积累经验。 4、培养学生设计和绘制电路图的能力。
二. 设计的任务、指标内容及要求。 （1）采用单相相控整流电路，主要由主电路、触发电路组成。 （2）触发电路不采用单结晶体管自激振荡触发电路。 （3）同步输入电源：单相交流工频电源，220V，50HZ。 （4）负载为 40W 白炽灯。
脉冲形成放大环节是一集基耦合单稳态脉冲电路，V2 的集电极通过 VD5 耦合到 V3 的基极，V3 的集电极通过 C4、RP3 耦合到 V2 的基极。当同步移相 环节送出负脉冲时，使单稳态电路翻转，从而输出脉宽可调的、幅值足够的触 发脉冲，起到脉冲整形与放大作用。 3. KC04 集成移相触发器
-8-
3.1 主电路的设计………………………………………………………………………4～6
3.2 触发电路的设计…………………………………………………………………·6～8
3.3 绘制完整的主电路电气原理图和触发电路原理框图…………………………·9～10
3.4 介绍电路工作原理，绘制电路各点电压波形图………………………………10～13
- 14 -
e: 编制论证本方案所需的仪器器材、元件和工具；
a) 工具：电烙铁、测电笔、旋具、尖嘴钳、镊子、剥线钳、小刀、针头等。
b)仪
表： F47 万用表一个。 c) 器材：导线、焊接板、面包板。 d)
仪器：示波器
e): 元器件清单:
元器件清单列表
序号
代号
名称
型号
数量
1
VD1-VD7
二极管
1N4007
也可以测任两脚之间的正、反向电阻，若正、反向电阻均接近无穷大，则两 极即为阳极 A 和阴极 K，而另一脚即为门极 G。
螺栓形普通晶闸管的螺栓一端为阳极 A，较细的引线端为门极 G，较粗的引 线端为阴极 K。
（2）单节晶体管管脚的判断 判别单节晶体管发射极 E 的方法：把万用表转换开关置于 R*100 档，黑表笔
具体方法是：将万用表黑表笔任接晶闸管某一极，红表笔依次去触碰另外两 个电极。若测量结果有一次阻值为几千欧姆（kΩ ） 而另一次阻值为几百欧姆，（Ω ）， 则可判定黑表笔接的是门极 G。在阻值为几百欧姆的测量中，红表笔接的是阴极 K，而在阻值为几千欧姆的那次测量中，红表笔接的是阳极 A，若两次测出的阻 值均很大，则说明黑表笔接的不是门极 G，应用同样方法改测其它电极，直到找 出三个电极为止。
附录………………………………………………………………………………………18～19
-3-
《单相相控整流电路的应用》
一. 课程设计的目的 在学习完《电力电子技术》相关课程之后进行的一个重要的实践性教学环节，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，是工程技术应用型人才培养目标 的重要组成部分，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。
20/2W
1
16
R10
电阻
30
1
17
R11
电阻
2K
1
18
C1
电容
1u
1
19
C2
电容
1000p
1
20
C3
电容
473
1
21
C4
电容
474
1
22
C5
电容
104
1
- 15 -
四、方案论证 1、检验元件
（1）晶闸管管脚判别 根据普通晶闸管的结构可知，其门极 G 与阴极 K 极之间为一个 PN 结，具有
单向导电特性，而阳极 A 与门极之间有两个反极性串联的 PN 结。因此，通过用 万用表 R×100A 或 R×1k 档测量普通晶闸管各引脚之间的电阻值，即能确定三个 电极。
- 11 -
②同步信号为正弦波的触发电路工作原理： 同步信号为正弦波 UT ，由同步变压器副边提供。 同步移相环节： 晶体管 V1 左边部分为同步移相环节，在 V1 的基极上综合了同步信号 UT，偏移电 压 Ub 及控制电压 Uc。利用垂直控制原理，将几条支路进行并联电流叠加。本电路 中 RP2 可调节 Ub，也可调节 Uc 改变晶体管从截止到导通的翻转时刻，来产生触发 电路不同的控制角。 脉冲形成放大环节是一集基耦单稳态脉冲电路，V2 的集电极通过 VD5 耦合到 V3 的基极，V3 的集电极通过 C4、RP3 耦合到 V2 的基极。当同步移相环节送出负脉 冲时，使单稳态电路翻转，从而输出脉宽可调的、幅值足够的触发脉冲，起到脉冲 整形与放大作用。
2
V1、V2
三极管
3GD12B
2
3
V3
三极管
3DD4
1
4
T1
变压器
220V/50V
1
5
RP2
电位器
2.2K
1
6
RP3
电位器
47K
1
7
R1
电阻
2K
1
8
R2
电阻
51K
1
9
R3
电阻
6.8K
1
10
R4
电阻
5.1K
1
11
R5
电阻
15K
1
12
R6
电阻
47K
1
13
R7
电阻
3.9K
1
14
R8
电阻
390
1
15
R9
电阻
它 可分为同步、 锯齿波形成、 移相、 脉冲形成 脉冲输出等几部分电路
c：绘制完整的主电路电气原理图和触发电路原理框图；
-9-
1. 主电路电气原理图
2.触发电路电气原理图
- 10 -
d.介绍主电路各元件功能和整体电路工作原理，绘制电路各点电压波形图； （1）分别说明主电路和触发电路的工作原理。其中要说明主电路的基本计算关系。
1) 整流输出电压平均值：
Ud 1
2U 2 sin td ( t )
2 U 2 (1
cos
)
1 cos 0.9U 2 2
2）整流输出电压的有效值为
U
1
( 2U 2 sin
t ) 2d ( t )
sin 2 U2
2
3）输出电流的平均值和有效值分别为
UdU 1 cos
Id
0.9 2
RdRd2
I U U2
接假设的发射极，红表笔接另外的两极，当出现两次低阻时，黑表笔接的就是单 节晶体管的发射极。 单节晶体管 B1 和 B2 的判断方法：把万用表置于 R*100 档，用黑表笔姐发射极 E， 红表笔分别接触另外两极，两次测量中，电阻大的一次，红表笔接的就是 B1 极。 特别提示： 上述判别 B1 和 B2 的方法，不一定对所有的单节晶体管都适用，有个别管子的 E-B1 间的正向电阻值较小，不过准确的判断哪极是 B1，哪极是 B2 在实际使用 中并不特别重要。即使 B1、B2 用颠倒了，也不会使管子损坏，只影响输出脉冲
三.方案的设计 根据课题要求正确选择主电路形式； 单相相控整流电路主电路有单相半波、单相桥式全控、单相桥式半控等。
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1、 单相半波可控整流电路 单相半波可控整流电路的优点是线路简单、调整方便，其缺点是输出电压脉动大，负
载电流脉动大（电阻性负载时），且整流变压器二次绕组中存在直流电流分量，使铁心磁 化，变压器容量不能充分利用。若不用变压器，则交流回路有直流电流，使电网波形畸 变引起额外损耗。因此单相半波相控整流电路只适用于小容量，波形要求不高的的场合。
3 单项全破可控整流电路 此电路变压器是带中心抽头的，结构比较复杂，。不存在直流磁化的问题，适用于输出
-5-
低压的场合作电流脉冲大（电阻性负载时），且整流变压器二次绕组中存在直流分量,使铁 心磁化，变压器不能充分利用。而单相全控式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高， 变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器利用率高的优点。相同 的负载下流过晶闸管的平单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路 2 倍，在均电 流减小一半；且功率因数提高了一半。但触发电路若采用分立元件触发电路，时间差问题难 以解决，且根据两个晶闸管的接线方式有时可能则会导致电路短路。故也不用此电路。
-1-
洛阳理工学院
课程设计报告书
科 目： 电力电子技术 题 目：单相相控整流电路的应用 班 级： 学 号： 学生姓名：
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目
录
1.课程设计的目的……………………………………………………………………………3
2.课程设计的任务、指标内容及要求………………………………………………………3
3.方案的设计…………………………………………………………………………………3
4 单相桥式半控整流电路 单相桥式半控整流电路用二只晶闸管和二只二极管，根据两个晶闸管的接线方式， 可以使用分立元件触发电路，且触发电路相对简单，当两个晶闸管被同时导通时，由二 极管在电源电压过零时自然换流其性能和单相桥式全控整流电路相同，具有同等优点。 故采用此电路作为本次课程设计的主电路。
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换到 D1 ，负载电流 i d 从 a 点经 D1 、T1 继续流通回到 a 点，形成不经过变压器的自