晶闸管三相整流电路触发电路本章要点61548;三相可控整流电路的
2.2 晶闸管三相可控整流电路2
被积分的波形周期π/3
21
21
2.2.2三相桥式全控整流电路——电感性负载
第一条蓝线，触 发角为0度处； 第二条蓝线，触 发角60度处，电 压Ucb过零，电 阻性负载时将自 然关断。
电感性负载在控制角大于60度时的晶闸管电压波形图
在触发角60度以前，电阻性负载与电感性负载相同。 电感性负载在控制角大于60度时的负载电压波形图如图。 输出电压平均值：
26
2.2.3三相桥式半控整流电路——控制角小于60度 （VT3，VD2） （VT5，VD4） （VT1，VD6）（VT1，VD2） （VT3，VD4）
VT1
VT3
VT5
+
a b c
（2）从π/3到2π/3,a相电压最 高，所以触发VT1时VT1导通， b 相电压最低，则VD6导通。
o
id
VD 4
☞a=0 √三个晶闸管轮流导通120 ， ud波形为三个相电压在正半 b) 周期的包络线。 √变压器二次绕组电流有 直流分量（每一相均是单 c) 向通电）。 √晶闸管电压由一段管压 d) 降（该管正向导通时）和 两段线电压（该管不导通 e) 时）组成。
f)
u 2
O
a =0 ua
wt wt
u
b
wt
17
17
三相桥式全控整流电路——电阻性负载触发角=30度
在第一条绿线处，共阴极组a相最高，若触发VT1则为触发角为0的 状态。VT1导通会将VT5关断。 但是此时不触发VT1，则VT5也不会关断。延迟30度以后（第二条 绿线）触发VT1，则在第二条绿线处VT1导通，VT5关断。第一条和 第二条绿线之间是VT5和VT6导通，负载电压仍然是Ucb。 若到第3条绿线（60度）再不触发，则Ucb要过零，晶闸管VT5和 VT6将关断。
晶闸管三相交流桥式整流电路
晶闸管三相交流桥式整流电路1. 引言说到整流电路，很多人可能会觉得这就像是天书一样，不知所云。
不过，别担心，今天我们来聊聊晶闸管三相交流桥式整流电路。
乍一听好像很复杂，但其实，简单明了的说，就是把交流电变成直流电的一种方式。
就像把原本波浪起伏的海面，变成一池平静的湖水，清澈见底，心里特别踏实。
今天，我们就来深入浅出地聊聊这玩意儿，保准让你听完之后，轻松应对各种电路问题。
2. 基本概念2.1 什么是晶闸管？首先，咱们得认识一下晶闸管。
想象一下，它就像是电路中的“开关小王子”，一旦被激活，就能控制电流的流动。
它不仅可以通电，还能断电，是不是觉得它简直太酷了！而且，它可不是一般的开关，它的工作方式让人赞不绝口，可以说是电力控制中的一颗璀璨明珠。
晶闸管的好处就是，它能承受高电压和大电流，非常适合在各种复杂的电路中使用。
2.2 三相交流电的魅力接下来，咱们聊聊三相交流电。
可能有小伙伴会想：“三相交流电是什么鬼？”其实，它就是把电分成三条相位，像三兄弟一起合作，保证电能传输的高效与稳定。
就像打麻将，三个人配合得当，总能赢得漂亮！三相电的优点就是可以减少电缆的用量，还能提高电动机的效率，简直是电力传输的“完美组合”。
3. 整流电路的工作原理3.1 桥式整流的玩法说到整流，大家可以把它想象成一个水坝，把湍急的水流变成平静的湖水。
桥式整流电路就是通过四个晶闸管，巧妙地把三相交流电转变成直流电。
这个过程就像是打麻将时的“碰”、“杠”，每个晶闸管都有自己负责的任务，一起合作，完美无瑕地完成整流工作。
3.2 控制与调节当然，整流电路最神奇的地方在于它的控制与调节功能。
通过调节晶闸管的导通角度，咱们可以轻松改变输出的直流电压，就像调音台上的旋钮，轻松把音量调到合适的程度。
想要电压高点？没问题，调调开关就行；想要电压低点？照样来！这种灵活性让整流电路在工业领域中大展拳脚，应用广泛，真是个“多面手”！4. 实际应用与前景4.1 工业中的大显身手在工业界，晶闸管三相交流桥式整流电路简直是不可或缺的。
电力电子技术第3章 三相可控整流电路
第二节 时
三相全控桥式整流电路
整流电压为三相半波时的两倍，在大电感负载
20
图 3.9 三相桥式全控整流电路
21
图 3.10 三相全控桥大电感负载 α =0°时的波形
22
图 3.11 三相全控桥大电感负载 α =30°时的电压波形
23
图 3.12 三相全控桥大电感负载 α =60°时的电压波形
3
图 3.2是 α =30°时的波形。设 VT3 已导通， 当经过自然换流点 ωt0 时，因为 VT1的触发脉冲 ug1还没来到，因而不能导通，而 uc 仍大于零，所 以 VT3 不能关断，直到ωt1 所处时刻 ug1触发 VT1 导通，VT3 承受反压关断，负载电流从 c相换到 a 相。
4
图 3.2 三相半波电路电阻负载 α =30°时的波形
32
一、双反星形中点带平衡电抗器的可控整流电路 在低电压大电流直流供电系统中，如果要采用 三相半波可控整流电路，每相要多个晶闸管并联， 这就带来均流、保护等一系列问题。如前所述三相 半波电路还存在直流磁化和变压器利用率不高的问 题。
33
图 3.15 带平衡电抗器双反星形可控整流电路
34
图 3.16 带平衡电抗器双反星形可控整流 ud 和 uP 波形
26
图 3.14 三相桥式半控整流电路及波形 （a）电路图 （b）α =30° （c）α =120°
27
一、电阻性负载 控制角 α =0时，电路工作情况基本与三相全 控桥 α =0时一样，输出电压 ud波形完全一样。输 出直流平均电压最大为 2.34U2Φ。
28
由图 3.14（ b），通过积分运算可得Ud 的计 算公式
12
当 α >30°时，晶闸管导通角 θV=150°- α。 因为在一个周期内有 3次续流，所以续流管的导通 角 θVD=3（ α -30°）。晶闸管平均电流为
3 三相可控整流电路
= 0° u u t1
Ⅰ u uv Ⅱ u uw Ⅲ u vw
uv
uw
t
Ⅳ u vu Ⅴ u wu uⅥ wv u uv u uw
O
t
i u
T 1
O
T 1
u uv
u uw
u vw
u vu
u wu
u wv
u uv
u uw
t
O
t
u uv
u uw
图3-11 三相桥式全控整流电路带电阻负载=0时的波形
第三章 三相可控整流电路
■其交流侧由三相电源供电。 ■当整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、 易滤波时，应采用三相整流电路。 ■最基本的是三相半波可控整流电路。
■应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、以及
双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等。
第三章 三相可控整流电路
第一节 三相半波可控整流电路 第二节 三相桥式全控整流电路 第四节 变压器漏抗对整流电路的影响
第二节 三相桥式全控整流电路
一、电阻性负载
◆当>60时
√因为id与ud一致，一旦ud降为至零，id也降至零，晶闸管关
断，输出整流电压ud为零，ud波形不能出现负值。 √=90时的波形见图3-15。
◆电阻负载时角的移相范围为0~120。
第二节 三相桥式全控整流电路
一、电阻性负载
u2 u d1 O u d2 u 2L ud
图3-12 三相桥式全控整流电路的触发脉冲
第二节 三相桥式全控整流电路
一、电阻性负载
■电路分析 ◆各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。 是 计算 的起点。 ◆当≤60时 √ud波形均连续，对于电阻负载，id波形与ud波形的形状是一样 的，也连续。 √=0时，ud为线电压在正半周的包络线。波形见图3-11 。 √=30时，晶闸管起始导通时刻推迟了30，组成ud的每一段 线电压因此推迟30，ud平均值降低，波形见图3-13。 √=60时，ud波形中每段线电压的波形继续向后移，ud平均值 继续降低。=60时ud出现了为零的点，波形见图3-14。
晶闸管三相可控整流电路
图 2-20 三相全控桥 R 负载输出电压
根据图 2-20 所示波形可求出负载电压与控制角的关系为
∫ U d
=
3
2π / 3+α
6U sin ωtd (ωt)
=
2.34U
cosα
π π / 3+α
（2.30）
晶闸管两端的电压用以下方法确定，当它本身导通时，两端电压为 0；晶闸管不导通应
承受线电压。对于共阴极组的晶闸管，其阳极接在某一固定相电压上，与它共组的另一晶闸
VT1
VT3 VT5
a
o
b
ud
c
VT4
VT6 VT2
图 2-19 三相桥式全控电路
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 炣
1. 纯电阻负载 下面分析纯电阻负载时的工作过程。在ωt=π/3+α时时触发 VT1，假如电路已进入了稳 定工作状态，按照晶闸管的触发导通顺序，在此之前电路中已有 VT5、VT6 导通，VT6 的导 通使得 VT1 承受电源线电压 uab，此时 uab>0，为 VT1 的触发导通做好了准备，VT1 一旦得到 触发脉冲即转入导通状态。VT1 的导通又使 VT5 承受电压 uca，此时 uca<0，VT5 受到反压而 关断，此过程为 VT1、VT5 换相。换相后电路中 VT1、VT6 导通，负载输出电压 ud= uab，这 一状态持续 π/3，在ωt=2π/3+α时触发 VT2，VT6 的导通使 VT2 承受电压 ucb，在ωt=2π/3 后 ucb>0,VT2 一旦得到触发脉冲则可以导通，VT2 导通使 VT6 因承受电压 ucb<0 而关断，此后电 路中 VT1、VT2 导通，负载输出电压 ud= uac，再经过 π/3，到ωt=π+α时触发 VT3，VT3 和 VT1 换相，电路中 VT3、VT2 导通，负载电压变成 ubc。每间隔 π/3 电路换相一次，一个电源 周期中共换相 6 次，晶闸管的导通编号为：1-6、1-2、3-2、3-4、5-4、5-6、1-6。负载电压 为 uab、uac、ubc、uba、uca、ucb。负载电压波形如图 2-20。
三相可控整流电路
Ⅲ u bc
Ⅳ u ba
Ⅴ u ca
Ⅵ u cb
uab
u ac
a=0
O
wt
id O i VT
1
wt wt
18
O
a = 30°
u d1
ua
ub
uc
O u d2
wt
1
wt
阻感负载 a=30 a=60
ud
Ⅰ u ab
Ⅱ u ac
Ⅲ u bc
Ⅳ u ba
Ⅴ u ca
Ⅵ u cb
u ab
u ac
O
wt
当a =0时，Ud最大，为 Ud = Ud0 = 1.17U2 （2） a >30时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，此时有：
1 Ud = 2 3
a
6
3 2 2U 2 sin wtd (wt ) = U 2 1 cos( a ) = 0.6751 cos( a ) 2 6 6
当
Id =
wt = 5 / 6 a g 时，ik = Id , 于是
6U 2 cosa cos(a g ) 2X B
cosa cos( g ) = a
2X B Id 6U 2
25
各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算
电路形式
U
单相 全波
X
B
单相全 控桥
2X
B
三相 半波
id
O ia
O
wt
wt
19
a = 90°
u
d1
ub
uc
ua
O
wt
1
wt
u
d2
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
Chap2.3 晶闸管三相整流电路
t
t
t
5
2013-6-15
u ab
u ba
u
O u bc u O u ac u O
2013-6-15
t
u cb
t
u ca
t
6
u d
u u ab ac
u u u u u u bc ba ca cb ab ac
O
t
2013-6-15
7
3） 换流阀 ①换流阀排列方式，1、3、5共阴极，4、6、2共阳极 ②6个晶闸管依次轮流触发，触发间隔60 ，一个周期触发一次。
6、1
2013-6-15
26
6、1 1、2 2、3
3、4
4、5
5、6
6、1
ucb
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6、1 1、2 2、3
3、4
4、5
5、6
6、1
u ab
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6、1 1、2 2、3
u ab u ac ubc uba u ca ucb u ab
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3、4
4、5
5、6
6、1
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2013-6-15
③V1导通，则a电压在最高时
21
整流器工作原理----------负载电压分析
如若上循环周期末，阀1和阀6 导通，电流从a—VT1—R—VT6—b—a，即 此时负载R上电压Ud=Uab。 当阀2触发时，ucb<0（见三相交流电图）， b相阀6承受正向电压截止， 相当于b相绕组被断开，其电流为0，而c相阀2因为uac>0，导通，c相绕组 接通，有电流。
11
自然换向点，是各相晶闸管能导通的最早时刻，将 其作为晶闸管控制角的起点
三相可控整流电路(技师教案)
授课主要内容或板书设计
综上分析，我们得到一些结论，对于三相零式可控整流电路;
(１）在一个周期（360°）内,三个晶闸管轮流导通一次,导通顺序是V1－Ｖ2－V３。
（2)α的移相范围是0－１50°。
(３）选择晶闸管的耐压时,应按线电压的峰值考虑。
(４)经过一定的数学推导,可得出负载电压，电流的计算公式:
Ｕｄ＝1．17U2Φ0<α≤30°
Ｕd=１.17U2Φ
（30＜α≤15０°)
Id=Ud/Rd
式中U2Φ——电源相电压的有效值。
对于共阳极接线来说, Ud是负值
２、大电感负载 与电阻负载一样,也有共阴极接线和共阳极接线两种，这里只讨论共阴极接线，共阳极接线请读者自行分析。因负载电阴上串联一个大的电感(ωＬ＞>Rd)见图四，就构成了大图四
右图是α＝3０°时的负载电压Ud的波形。流过负载的电流id波形对纯电阻来说，显然与Ud波形一致，就不重复画了。α=60°、α=９0°时的负载电压Ｕd的波形读者可自行分析画出
共阳极接线,按照对共阴极电路的分析方法,可以发现，其自然换相点应该是三相电压波形在负半周的交点处。α＝3０°α＝60°、α=90°时的Ud波形读者可自行分析画出。
1、纯电阻负载图六为三相桥式全控电阻负载整流电路。它是由三相半波晶闸管共阴极接线和三相半波晶闸管共阳极接线组成的。为使6只晶闸管按V1-V2-Ｖ3-V４－V5-V６的顺序触发导通，晶闸管的编号顺序为V１和V4接Ｕ相V3和Ｖ6接V相V５和Ｖ2接W相。其中V1、V3、V5组成共阴极电路，Ｖ２、V4、V6组成共阳极电路
第3章_晶闸管可控整流电路(2)(08.10)
T
a b c ud R id
VT1 VT2 VT3
T
a b c ud R id
VT1 VT2 VT3
3.3.2 三相桥式全控整流电路
一.基本工作原理
VT1 VT3 VT5 d1 T n ia a b id 负 c载
1.主电路：
由两组桥臂构成： 共阴极组—阴极连接在一起的3个晶闸管 共阴极组 (VT1，VT3，VT5) u d 共阳极组 共阳极组—阳极连接在一起的3个晶闸管 (VT4，VT6，VT2) 通过对两组桥臂晶闸管的有序控制， 可构成对负载供电的6条整流回路。每 一整流回路中含有2只晶闸管，1只为共 阴极组的某相元件，另一只则应为共阳 极组的另一相元件。
θ=
2π 为电流连续与断续的临界状态 3
阻感负载--（电流连续）
3.数量关系：电流连续时
60
π
5π 2π +α ≤ ωt ≤ +α Tθ = 6 6 3
3 6 U2 cosα = 1.17U2 cosα 2π
输出电压瞬时值：ud = 2U2 sin ωt
1 输 出电 压平 均值 Ud = ： 2π 3
3.3 三相可控整流电路分析
3.3.1 三相半波可控整流电路
3.3.2 三相桥式全控整流电路
三相可控整流电路分析
为什么要采用三相整流？ 为什么要采用三相整流？
对于三相对称电源系统而言，单相可控整流电路为不对称负载， 可影响电源三相负载的平衡性和系统的对称性。负载容量较大时，通 常采用三相或多相电源整流电路。三相或多相电源可控整流电路是三 相电源系统的对称负载，输出整流电压的脉动小，控制响应快，在许 多场合得到了广泛应用。
VT3
VT3
VT2
晶闸管三相桥式可控整流电路
银川能源学院课程设计任务书
姓 学 名： 韩兴梧 号： 1310240013 院（系） ：电力学院 班 2015 级：电气工程及其自动化 年 12 月 21 日至
课程设计题目： 晶闸管三相桥式可控整流电路的设计与仿真
已知技术参数和设计要求： 电网额定电压 U=220v，频率 f=50hz；电网电压波动正负 10%。 阻感负载电压 0——250V 连续可调。 用仿真软件进行验证。
图 2-1 主电路原理图
工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通，构成电流通路，因此 为保证电路启动或电流断续后能正常导通， 必须给应当同时导通的一对晶闸管加触发 脉冲， 触发脉冲就其宽度而言应为大于 π/3 的宽脉冲。 宽脉冲触发要求触发功率大， 易使脉冲变压器饱和，所以可以采用脉冲序列代替双窄脉冲；每隔 π/3 换相一次， 换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进行，但只在同一组别中换相。接线图中晶闸管 的编号方法使每个周期内 6 个管子的组合导通顺序 VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6；共阴 极组 T1，T3，T5 的脉冲依次相差 2π/3；同一相的上下两个桥臂，即 VT1 和 VT4，VT3 和 VT6，VT5 和 VT2 的脉冲相差 π，给分析带来了方便；当 α=O 时，输出电压 Ud 一 周期内的波形是 6 个线电压的包络线。所以输出脉动直流电压频率是电源频率的 6 倍，比三相半波电路高 l 倍，脉动减小，而且每次脉动的波形都一样，故该电路又可 称为 6 脉动整流电路。同理，三相半波整流电路称为 3 脉动整流电路。α>0 时，Ud 的波形出现缺口，随着 α 角的增大，缺口增大，输出电压平均值降低。当 α=2π/3
第三章 各参数的计算 ............................................................................................................... 12
晶闸管三相可控整流电路
晶闸管三相可控整流电路教师：课型：课时：授课班级：授课时间：教学重点：1、电阻性负载三相半波可控整流电路的工作原理。
2、电阻性负载三相半控桥式整流电路的工作原理。
教学难点：1、电阻性负载三相半波可控整流电路的工作原理。
2、电阻性负载三相半控桥式整流电路的工作原理。
教学内容：1、电阻性负载三相半波可控整流电路（1）电路组成图4-6(a)所示为三相半波可控整流电路，三相整流变压器采用△/Y连接，初级接成三角形是为了使三次谐波通过，减少高次谐波的影响，次级接成星型是为了得到零线。
三只晶闸管有两种接法：一种是三只晶闸管V1,V2,V3的阴极连接在一起，把三个阳极分别接到三相变压器二次侧的U,V,W三相上，这种接法叫做共阴极接法；另外一种接法是将三只晶闸管的阳极连接在一起，三个阴极分别接到三相变压器二次侧的U,V,W三相上，这种接法叫共阳极接法。
共阳极接法因螺旋式晶闸管的阳极接散热器，可以将散热器连成一体，使装置结构简化，但触发器的输出必须彼此绝缘。
在此我们采用共阴极接法。
在共阴极接法中，因每个晶闸管的阴极电位相同，所以只有阳极电位最高且门极加触发脉冲的晶闸管才能被触发导通。
（ 2）工作原理由图4-6(b）所示的三相电源相电压的波形可以看到，1、2,3是三相相电压波形的交点，每到这些交点，就由一相相电压最高转为另一相相电压最高，因此1、2,3点被称为三相半波整流器的自然换相点。
自然换相点是晶闸管能触发导通的最早时刻，控制角α的起点就是从自然换相点开始算起的，即α=00时触发脉冲出现在自然换相点。
(1) α=00时触发脉冲在自然换相点加人，t1~t2期间，U相相电压最高，与U相对应的晶闸管V1阳极电位最高，在t1时刻触发晶闸管V1导通，V1导通后（忽略管压降），V2, V3因分别承受反偏线电压u UV和u VW而截止，此时，输出电压为U相相电压，即u L=u2Ut2~t3期间，V相相电压最高，与V相对应的晶闸管V2阳极电位最高，在t2时刻触发晶闸管V2导通，V1、V3因分别承受反偏线电压u VU和u VW而截止，此时输出电压为V相相电压，即u L=u2V。
晶闸管整流电路 ppt课件(共88张PPT)
继续维持导通，直至L中磁场能量释
放完毕， VT承受反向电压而关断；
t
t
t
第二章 第 12 页
图2-2 带电感性负载的 单相半波电路及其波形
a)
u1
VT T
u VT u2
u2
b)
0
t1
ug
ωt2
c) 0
ud
+
d) 0 id
e)
0
u VT
f) 0
ωt2 ωt2
ωt2
id L
ud R
2
+
工作过程和特点： 请同学们思考： （a） L两端的电压何时变为上负 下正，如何简单判断？ （b） id能否抵达2π点？为什么？
阐明：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。
直流输出电压有效值U
（2-2U ）2 1 2 U 2s it2 n d t U 24 1 s2 in 2
第二章 第 8 页
2.1.1 单相半波可控整流电路〔单相半波）
单相半波可控整流电路的特点：
线路简单、易调整，但输出电流脉动大，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；
第二章 第 17 页
2.1.2 单相桥式全控整流电路〔单相全控桥）
简称为单相全控桥〔教材P24)
1. 电阻负载的工作情况 2. 晶闸 管 V T1 和V T 4组成一 对桥臂 ， VT2和VT3组成。在实际的电路中，一 般都采用这种标注方法，即上面为1、3 ，下面为2、4。请同学们注意。
➢
P=负载的电压有效值×负载的电流有效值
第三章三相整流电路
第三章三相可控整流电路[ 机电工程系]单相可控整流电路具有线路简单，维护、调试方便等优点，但输出整流电压脉动大，又会影响三相交流电网的平衡。
因此，当负载容量较大(一般指4KW以上)，要求的直流电压脉动较小时，通常采用三相可控整流电路。
三相可控整流电路有多种形式，其中最基本的是三相半波可控整流电路，而其他常用的如三相桥式全控整流电路、双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等，均可看作是三相半波可控整流电路的串联或并联，可在分析三相半波可控整流电路的基础上进行分析。
本章重点：（1）介绍三相半波可控整流电路不同负载时的组成、工作原理、波形分析、电路各电量的计算等，（2）三相桥式全控整流电路及双反星形可控整流电路。
最后，将介绍几个应用实例。
第一节第二节第三节第四节三相半波可控整流电路三相桥式全控整流电路带平衡电抗器的双反星形可控整流电路带平衡电抗器的双反星形可控整流电路U V W TuvwVD1VD3VD5Ku d R d一、三相半波不可控整流电路➢电路的特点：变压器二次侧接成星形得到零线，而一次侧接成三角形避免3次谐波流入电网。
三个二极管分别接入a、b、c三相电源，其阴极连接在一起——共阴极接法。
二极管开通情况：三个二极管对应的相电压中哪一个的值最大，则该相所对应的二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压。
b) c)d) e)u2R iduaubucO w t1w t2w t3uGudOOuabuacOiVD1uVD1w tw tw tw tw t自然换相点：在相电压的交点ωt1、ωt2、ωt3处，均出现了二极管换相，即电流由一个二极管向另一个二极管转移，称这些交点为自然换相点。
b) c)d) e)u2R iduaubucO w t1w t2w t3uGudOOuabuacOiVD1uVD1w tw tw tw tw t在一个周期中，器件工作情况如下：在ωt1～ωt2期间，a相电压最高，VD1导通，ud= u a。
三相相控整流电路
c
a
t ω
三相半波可控整流电路
整流电压平均值的计算
★
（1）α≤30时，负载电流连续，有：
1 Ud 2 3
5 6
2U 2 sin td (t )
6
3 6 U 2 cos 1.17U 2 cos 2
。
当a=0时，Ud最大，为
（2-14）
（2）α>30时，负载电流断续，晶闸管导通角减小， U d U d0 1.17U 2 此时有：
二、三相桥式半控整流电路
为防止失控，也α＜30o 时， 一周期有一大一 小6个波头。
当控制角α≥60o
时输出电压波形
只剩3个波头， 处临界连续；当 控制角α＝120o 时输出电压波形
如图。
移相范围：180o
小结
1． 对于电阻性负载，输出电流波形与输出电压波形ud 形状相同，Ud、、Id、IVT、I2及cosφ均为α的函数； 对于电感性负载，它使负载电流id 平直，输出电
由于变压器二次侧流过晶闸管电流为120 o底宽的矩形波电流为：
一次电流有效值I1为
变压器一次、二次功率分别为
由上述计算可见，变压器一次电流与功率小于二次是由于二次电流 存在直流分量的缘故。此时整流变压器的功率用平均值S来衡量
三、共阳接法三相半波相控整流电路
在某些整流装置中，考虑能共用一块大散热器与安装方便采 用共阳接法，缺点是要求三个管子的触发电路的输出端彼此绝缘。
当电路控制角α＝60o
时输出电压波形：
当电路控制角α＝60o时 电感性负载的输出电压
波形：
三相桥式全控整流电路
★ 三相桥式全控整流电路的特点
（1）2管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极 组各1管，且不能为同1相器件。 （2）对触发脉冲的要求：
第三章晶闸管可控整流电路1ppt课件
④、功率因数提高了 倍。
单相全控桥式整流电路具有输出
单相半控桥式整流电路
VT
1
VT
2
电阻负载时，输 出整流电压与全
a)
T
i2 a
u2
ud b
id L R
VD
3
VD
4
控桥相同，只是
晶闸管上电压波
u2
ud
id
形有所不同。
O
t
RL负载时，电路 u V T 1
I V T2 10 2 iV 2 d ( T t)2 1 2 U 2 R sit n 2 d (t) U R 2s4 2 i n2 I 2( 3 3 )5
单相桥式电路R负载
定量计算
kf IIds2 i(2 1 n c2o ()s) (33)6
P SU I2 2R I2s2i2n (33)7
4. 通过改变控制角α来调整输出电压的称为相位控制。 5. 触发脉冲和主电路电压在频率和相位上要有相互协调的
配合关系，称为同步。
负载性质的影响
１．电阻负载 特点：电压、电流的波形形状相同。 2 ．电感性负载〔主要指电感与电阻串联的电路） 特点：负载电流不能突变，波形分为连续和不连续两种情况。 3.电容性负载〔整流输出接大电容滤波） 特点：由于电容电压也不能突变，所以晶闸管刚一触发导通时， 电容电压为零，相当于短路，因而就有很大的充电电流流过晶闸 管。电流波形呈尖峰状。因此为了避免晶闸管遭受过大的电流上升 率而损坏，一般不宜在整流输出端直接接大电容。 4.反电势负载〔整流输出供蓄电池充电或直流电动机，即负载有反电 势） 特点：只有当输出电压大于反电动势时才有电流流通，电流波形也呈 较大的脉动。
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。
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三、脉冲电路与晶闸管的连接方式
1.直接连接：操作不安全，主电路干扰触发电路。 2.光耦合器连接：输入和输出间电隔离，绝缘性能好，抗干
扰能力强。 3.脉冲变压器耦合连接：有良好的电气绝缘。
2.1.2 晶闸管的简易触发电路
一、几种简易移相触发实用电路
二、单结晶体管触发电路
❖ 根据叠加原理，先设uh为锯齿波电压ue3单独作用在基极
时的电压，其值为
uh
ue3
R6
R7 // R8 (R7 // R8 )
所以uh仍为锯齿波，但斜率比ue3低。
❖
同理，直流偏移电压up单独作用在V4基极时的电压u' p为up'up
R8
R6 // R7
(R6 //uRc'70)
❖ 控制电压uco单独作用在V4基极时的电压 uc' 0
1、单结晶体管 ❖ 单结晶体管的结构、等效电路、图形符号及外形
2、单结晶体管自激振荡电路
3、单结晶体管同步触发电路
2.1.3 同步信号为锯齿波的触发电路
E1 (15V)
VS R1
RP2
R3
V1 I1C V3
R4
Ts VD1
VD2
R
Q
V2 R5
uTs
C1
R2
C2
R15
VD1～1 VD14
220V
为：
uc' 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。
❖ （a）为正弦波触发脉冲信号。前沿不陡，触发准 确性差，仅用在触发要求不高的场合；
❖ （b）尖脉冲。生成较容易，电路简单，也用于 触发要求不高的场合；
❖ （c）矩形脉冲； ❖ （d）强触发脉冲。前沿陡，宽度可变，有强触
发功能，适用于大功率场合；
❖ （e）双窄脉冲。有强触发功能，变压器耦合效率 高，用于控制精度较高，感性负载的装置；
❖ 同时电容C3由+E1经R11、VD4、V4放电并反向充电，使V5基极 电位逐渐上升。直到V5基极电位ub5 >-E1，V5又重新导通。这 时V5集电极电压立即降到-E1，使V7、V8截止，输出脉冲终止。 脉冲前沿由V4导通时刻确定，脉冲宽度由反向充电时间常数 R11C3决定。
2、锯齿波的形成和 脉冲移相环节
❖ 当V2导通时，因R4很小，所以C2迅速放电，使得ub3电位 迅速降到零伏附近。当V2周期性地导通和关断时，ub3便 形成一锯齿波。射极跟随器V3的作用是减小控制回路电流 对锯齿波电压ub3的影响。
❖ 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 与V4基 极连接。
器TP二次输出。
❖ 当V4的基极电压uco=0时，V4截止。电源+E1经R11供给V5基极 电流，使V5饱和导通。所以V5集电极电压接近-E1，V7、V8处 于截止状态，无脉冲输出。电源+E1经R9、V5的发射极到-E1对 电容C3充电，充满后电容端电压接近2E1，极性如图所示。
❖ 当uco≥0.7V时，V4导通。A点电位从+E1突降到1V，由于电容 C3两端电压不能突变，所以V5基极电位也突降到-2E1，V5基 射极反偏置，V5立即截止。它的集电极电压由-E1迅速上升到 钳位电压2.1V时，使得V7、V8导通，输出触发脉冲。
2.1 晶闸管的门极驱动电路
2.1.1 晶闸管的门极驱动(触发) 一、对触发电路的要求 （1）触发信号可为直流、交流或脉冲电压； （2）触发脉冲应有足够的功率； （3）触发脉冲应有一定的宽度，脉冲的前沿应尽
可能陡； （4）触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉
冲移相范围必须满足电路要求。
二、常用的触发脉冲信号
❖ 以三相全控桥为例，当接反电势电感负载时，脉冲初始相
位应定在α=90度；当uco=0时，调节up的大小使产生脉冲的 M点对应α=90度的位置。当uco为0，α=90度，则输出电压 为0；如uco为正值，M点就向前移，控制角α<90度，处于整 流工作状态；如uco为负值，M点就向后移，控制角α>90度， 处于逆变状态。
36V
+ C7
C6 B
VD15
15V
VD7
TP VD8
R18 G
VD9 R14
R9
R11
R12
R13
K
C3
A
+-
C5
R16
V5
VD6 V7
VD4
R10
R6
R7
V4
V6
V8
R8
R17
VD10
VD5
up
C4
RP1 uco 15V
XY
接封锁信号 E1 (15V)
图2-8
1、 脉冲形成与放 大环节
❖ 脉冲形成环节由V4、 V5构成；放大环节由 V7、V8组成。控制电 压uco加在V4基极上， 触发脉冲由脉冲变压
同步 信号 为锯 齿波 的触 发电 路的 工作
波形
3、 同步环节
❖ 同步环节是由同步变压器 TS、VD1、VD2、C1、R1 和晶体管V2组成。同步变 压器和整流变压器接在同
一电源上，用同步变压器
的二次电压来控制V2的通 断作用，这就保证了触发
脉冲与主电路电源同步。
同步是指锯齿波的频率与主电路电源的频率相同且相位关系确定。锯
齿波是由开关管V2控制的，也就是由V2的基极电位决定的。 ❖ 同步电压uTS经二极管VD1加在V2的基极上。当电压波形在负半周的下
降段时，因Q点为零电位，R点为负电位，VD1导通，电容C1被迅速充 电。Q点电位与R点相近，故在这一阶段V2基极为反向偏置，V2截止。 ❖ 在负半周的上升段，+E1电源通过R1给电容C1充电，其上升速度比uTS 波形慢，故VD1截止，uQ为电容反向充电波形。当Q点电位达1.4V时， V2导通，Q点电位被钳位在1.4V。直到TS二次电压的下一个负半周到 来，VD1重新导通，C1放电后又被充电，V2截止。 ❖ 如此循环往复，在一个正弦波周期内，包括截止与导通两个状态，对
❖ 锯齿波电压形成电路由V1、 V2、V3和C2等元件组成， 其中V1、VS、RP2和R3为 一恒流源电路。
❖ 当V2截止时，恒流源电流I1C对电容C2充电，所以C2两端
的电压uC为
uc
I1Cdt
1 C
I1Ct
uC按线性增长，即ub3按线性增长。调节电位器RP2，可以 改变C2的恒定充电电流I1C。