晶闸管讲义整流电路

2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）
〔若干概念〕 ➢ 单拍电路：指变压器副边在工作过程中只流过一个方向的电流，此时变 压器有直流磁化现象； ➢ 双拍电路：指变压器副边在工作过程中流过正反双向电流； ➢ “半波”整流：ud为脉动直流，波形只在u2正半周内出现，故称之。 ➢ 触发延迟角α ：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α表示,也称触发角或控制角。 ➢ 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，用θ表示 。在半波电路中，θ＋α＝π。 ➢ α的移相范围：指触发角α可以变化的角度范围。在不同的电路中， α有 不同的角度范围。如在单相半波电路中， α的移相角度范围是0～π。 ➢ 相控方式：这种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，简称相控方式。
（2-5）
第二章 第 10 页
2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）
2. 单相半波电路带电感性负载的工作情况
➢ 电感的特点: (1)电感对电流变化有抗拒作用，使 得流过电感的电流不能发生突变。(2)在电感两 端产生的感应电动势Ldi/dt。它的极性是阻止电 流的变化。(3)电感在电路的工作过程中，不消 耗能量。即产生多少能量，就消耗多少。
此处加标题
晶闸管整流电路
眼镜小生制作
第二章 整流电路
引言 2.1 单相可控整流电路
2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波） 2.1.2 单相桥式全控整流电路（单相全控桥） 2.1.3 单相桥式半控整流电路（单相半控桥） 2.2 三相可控整流电路 2.2.1 三相半波可控整流电路 2.2.2 三相桥式全控整流电路 2.3 变压器漏感对整流电路的影响
第二章 第 7 页
2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）
〔基本数量关系〕
➢ 直流输出电压平均值Ud
U d 2 1 2 U 2 sitn (d t)2 2 U 2( 1 co ) 0 s .4 U 2 5 1 c 2os（2-1）
说明：使用万用表直流档测量Ud即为该数值； U2为电源电压有效值（220V）； α ＝ π时，Ud=0，可见可以通过调整α 来调整Ud。
2
t
量计算、不同负载的影响。
ug
c)
0
t
ud
2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波） d ) 0
t
Single Phase Half Wave Controlled Rectifier
uVT
1. 带电阻负载的工作情况
e)
0
t
➢ 变压器T起变换电压和隔离的作用；
➢ 电阻负载的特点：电压与电流成正比， 图2-1 单相半波可控
t
（2） ωt1以后，VT由于触 发脉冲UG的作用而导通，
则Ud=U2, UVT=0,Id=U2/R，
t
一直到π时刻；
Βιβλιοθήκη Baidu
（3） π～2π期间，U2反 向，VT由于承受反向电压
t
而关断,UVT=U2,Ud=0。
以后不断重复以上过程。
特点：为单拍电路，易出
t 现变压器直流磁化，应用
较少。
第二章 第 6 页
基本数量关系、负载性质的影响； ➢ 变压器漏抗对整流电路的影响； ➢ 整流电路的谐波和功率因数分析； ➢ 大功率场合的整流电路； ➢ 相位控制电路的驱动控制。
第二章 第 4 页
2.1 单相可控整流电路 教材P21
T
a) u1
u2
VT
uVT
id
ud R
❖ 交流侧接单相电源
u2
❖ 重点注意：工作原理（波形分析）、定 b ) 0 t1
cosφ＝（有功功率P）/（电源视在功率S）
因为对于交流电源来说，i2总是滞后于U2,这相当于电源有一个感性负 载，α越大，i2滞后U2的角度也越大， cosφ也就越小。
P=负载的电压有效值×负载的电流有效值
S＝电源的电压有效值×电源的电流有效值
所以： c o sP SU U 2IT 2 IU U 2IT T IU U 24 1 s2 in 2
VT T
a) u1
uVT u2
id
L ud
R
u2
b)
0
t1
ug
c) 0
ud
+
d) 0 id
e)
0
uVT
f) 0
2
t
t +
t
t
t
图2-2 带电感性负载的 单相半波电路及其波形
第二章 第 11 页
图2-2 带电感性负载的 单相半波电路及其波形
a)
u1
IT2 1 (2 R U 2s it)n 2d tU R 2 4 1 s2 in 2
(3) U VT （SCR承受的正反向峰值电压）为 2U 2
（2-3） （2-4）
〔注〕同学们对于这些符号定义，可以参看教材前面的符号说明。
第二章 第 9 页
2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）
➢ 整流电路的功率因数cosφ：
➢ 负载阻抗角Φ＝arctg(ωL/R) ，反映出负载中电 感所占的比重，该角度越大（0~900之间），则 电感量越大。当负载中的感抗ωL和R相比不可忽 略时，称为电感性负载。
➢ 在生产实践中，常见的电感性负载如电机的励磁 绕组。
➢ 电感在电力电子线路中大量使用，大容量、大功 率电感常常又称为电抗器。
两者波形相同 。
整流电路及波形
第二章 第 5 页
图2-1 单相半波可控整流电路及波形
T
a)
u1
u2
VT
uVT
id
ud R
u2
b)
0
t1
2
ug
c) 0
ud
d)
0
uVT
e) 0
工作过程和特点：
（1）在U2的正半周，VT 承受正向电压，0～ωt1期
间，无触发脉冲，VT处于
正向阻断状态，UVT＝U2，
Ud=0;
第二章 第 2 页
引言
整流电路是出现最早的电力电子电路，电路的功 能是将交流电变为直流电。
➢ 按组成的器件可分为不可控（二极管）、半 控（SCR)、全控(全控器件）三种；
➢ 按电路结构可分为桥式电路和半波电路； ➢ 按交流输入相数分为单相电路和三相电路。
第二章 第 3 页
引言
需掌握的内容： ➢ 各种典型整流电路的工作原理、波形分析、
➢ 直流输出电压有效值U
U 2 1 2 U 2s it2 n d t U 24 1 s2 in 2
（2-2）
第二章 第 8 页
2.1.1 单相半波可控整流电路（单相半波）
➢ SCR的若干参数关系： (1) IdT （流过SCR电流的平均值）
IdTU Rd 0.4U 5R21c2os
(2) IT （流过SCR电流的有效值）