单相半波整流电路ppt

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。
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2.1.1 单相半波可控整流电路
电力电子电路的一种基本分析方法
通过器件的理想化，将电路简化为分段线性电路。
器件的每种状态对应于一种线性电路拓扑。
VT
对单相半波电路的分析
L
可基于上述方法进行：
u2
R
VT
L u2
R
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。
id R
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。
u2
导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态b) 的电角度，用θ表示 。
0 ug
wt1
p
2p
wt
c)
移相：改变触发脉冲初相的时刻，即改变控 0
wt
制角a的大小，称为移相。
ud
d)
移相范围：指触发脉冲的移动范围，它决定 0 a q
wt
了输出电压的有效变化范围
w p a a 2 2 U 2 ( 1 co ) 0 s .4 U 2 5 1 c 2os
b) 0 ug
wt1
p
2p
wt
c)
a=0°时，整流输出电压平均值为最大，
0 ud
wt
用Ud0表示，Ud=Ud0=0.45U2。
d) 0a q
wt
随 着 a 增 大 ， Ud 减 小 ， 当 a=180° 时 ，
变压器T起变换电压和
u1
T
u2
VT
uVT
id
ud R
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。
图2-1 单相半波可控整流电路及波形
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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a)
T
u1
u2
VT
uVT ud
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
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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 Wave
Controlled Rectifier)
1）带电阻负载的工作情况
a)
b)
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
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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：
VT
Ldid dt
Rdi
2U2siw nt
（2-2）
L u
2
R
初始条件：ωt= a ，id=0。求解式（2-2）并 将初始条件代入可得
b)
b) VT处于导通状态
p IdVD R 2
Id
e)
（2-5）
f)
（2-6）
g)
（2-7）
IVR D p w 2 1p2paId 2d( t)p2 paId （2-8） -
O ud
w t1
wt
O
wt
id
Id
O
wt
i VT
Id
O i VD R
p-a
p+a
wt
O
wt
u VT
O
wt
图2-4 单相半波带阻感负载 有续流二极管的电路及波形
uVT
相控方式：通过控制触发脉冲的相式称为相位控制方式。
图2-1 单相半波可控整流电路及波形
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2.1.1 单相半波可控整流电路
基本2U 2 数量关系
直流输出电压平均值为
T
VT
1 p
Ud2pa
2U2siw ntd(wt)
a) u1
u2
uVT ud
id R
ww p a a a p2 U 2 sit( n d t)2 2 U 2 ( 1 co ) 0 s .4 U 2 5 1 c 2o u2 s
续流二极管 a) 当u2过零变负时，VDR导通，
ud为零，VT承受反压关断。
u2
b)
L 储 存 的 能 量 保 证 了 电 流 id 在
L-R-VDR回路中流通，此过程
c)
通常称为续流。 d)
数量关系(id近似恒为Id）
IdVTp2pa Id
IVT
21 pa pId 2d(wt)
pa 2pId
pa
aj wj id 2 Z U 2sin )e ( w R L (w t a)2 Z U 2sitn ) ( （2-3）
•
其中 Z
R2
(wL)2，j
arctanwL
R
当ωt=θ+a 时，id=0，代入式（2-3）并整理得
sia n j ()etq ajnsiqn a ( j)
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（2-4）
2.1.1 单相半波可控整流电路
第2章 整流电路·引言
整流电路：
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。
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2.1 单相可控整流电路
Ud=0.
e)
uVT
VT的a 移相范围为0~180。
0
wt
调节a 角即可控制Ud的大小。
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2.1.1 单相半波可控整流电路
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。
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图2-2 带阻感负载的 单相半波电路及其波形