单相桥式可控整流电路课件

电阻负载时相同。
图3-7 单相全控桥带阻感负载时的电路及波形 （接续流管）
接入VD：扩大移相范围，不 让ud出现负面积。 移相范围：0 ~ 180 ud波形与电阻性负载相同 Id由VT1和VT3，VT2和VT4， 以及VD轮流导通形成。
uT波形与电阻负载时相同。
3.2 单相桥式可控整流电路
4. 带反电动势负载时的工作情况
T
i2 a
id
VDR
L
a)
u2
ud
b
R
VD4
VD3
u2
b) O
t
ud
O
t
id
Id
iiVVDTO41
Id
t
iiVVDT3O2
Id
t
iVDOR
Id
t
O i2
Id
t
O
t
Id
图3-11 单相桥式半控整流电路，
有续流二极管，阻感负载时
的电路及波形
3.2 单相桥式可控整流电路
VT2
VT1
❖ 单相半控桥带阻感负载的情况
3.2 单相桥式可控整流电路
VT2
VT1
二、 单相桥式半控整流电路
➢ 单相全控桥中，每个导电回 路中有2个晶闸管，为了对 每个导电回路进行控制，只 需1个晶闸管就可以了，另 1个晶闸管可以用二极管代 替，从而简化整个电路。如 此即成为单相桥式半控整流 电路（先不考虑VDR）。
➢ 半控电路与全控电路在电阻 负载时的工作情况相同。
*假设负载中电感很大，且电路已工作于 稳态在u2正半周，触发角α处给晶闸管VT加触 发脉冲，u2经VT1和VD4向负载供电。
u2过零变负时，因电感作用使电流连 续，VT1继续导通。但因α点电位低于b点 电位，使得电流从VD4转移至VD2，VD4关 断，电流不再流经变压器二次绕组，而是
3.2 单相桥式可控整流电路
VT1
2.电感性负载（不接续流二极管）
T
i2 a
u1
u2
➢ 假设负载电感很大，负载电流id
VT2
b
连续且波形近似为一水平线。
u2
a)
VT4
VT3
id
L ud
R
•u2 过 零 变 负 时 ， 由 于 电 感 的 作 用 晶闸管VT1和VT4中仍流过电流id，
并不关断。
•至ωt=π+α 时刻，给VT2和VT3加
触 发 脉 冲 ， 因 VT2 和 VT3 本 已 承 受 正电压，故两管导通。
•VT2 和 VT3 导 通 后 ， u2 通 过 VT2 和
VT3 分 别 向 VT1 和 VT4 施 加 反 压 使 VT1和VT4关断，流过VT1和VT4的 电 流 迅 速 转 移 到 VT2 和 VT3 上 ， 此 过程称换相或换流。
δ称为停止导电角，
sin 1 E
2U 2
在α 角相同时，整流输出电压比电阻负载时大。
3.2 单相桥式可控整流电路
ud
q =
0
电流连续
E t
id
有负面O 积
t
图3-9 单相桥式全控整流电路带反电动势负 载串平波电抗器，电流连续的临界情况
➢ 为了使电流连续，一般在主电路中直流输出侧串联一个平波 电抗器，用来减少电流的脉动和延长晶闸管导通的时间。电 感量足够大时，电流波形近似一直线。
2U2 sin t)2d(t) U2
R
2R
1 sin 2
2
4)变压器二次测电流有效值I2与输出直流电流I有效值相等：
I I2
1
(
2U2 sin t)2 d(t) U2
R
R
1 sin 2
2
5) 功率因数
cos P UI 1 sin 2
S U2I 2
不考虑变压器的损耗时，要求变压器的容量 S=U2I2。
O
t
ud
晶闸管承受的最大正反向电压均为
2U
。
2
O id
t Id
晶闸管导通角θ与α 无关，均为180。
i
VT
O
1,4
i
VT
O
2,3
O
电流的平均值和有效值：
i2
u
VT
O
1,4
Id
t
Id
t
Id
t
Id
t
O
t
I dT
1 2 Id
1 IT 2 Id 0.707Id
b)
变压器二次侧电流i2的波形为正负各180的矩形波，其相 位由α 角决定，有效值I2=Id。
4
2
2
2) 输出直流电流平均值Id
ud
dd
id
b)
Id
Ud R
2
2U 2
R
1 cos
2
0.9 U2 R
1 cos
2
0
u VT1,4 c)
t
0
3) 晶闸管电流平均值IdT和有效值IT
i2
t
d)
I dT
1 2
Id
0.45 U 2 R
1 cos
2
0
t
3.2 单相桥式可控整流电路
IT
1
(
2
➢ 由于电感存在Ud波形出现负面积，使Ud下降。 ➢ α可调范围： 0 ~ 90
3.2 单相桥式可控整流电路
➢接入VD：扩大移相范围，不让 ud出现负面积。 ➢移相范围：0 ~ 180 ➢ud波形与电阻性负载相同 ➢Id由VT1和VT4，V2和VT3，以 及VD轮流导通形成。
图3-10 单相桥式全控整流电路， 有反电动势负载串平波电抗器、接续流二极管
O
t
ud
O id
iVT1O,4 iVT2O,3
O i2 O uVT1,4
O
Id Id
Id Id
t
Id
t
t t t
t
b)
图3-6 单相全控桥带 阻感负载时的电路及波形
3.2 单相桥式可控整流电路
数量关系
U d
1
2U 2
sin td(t )
22
U2
cos
0.9U 2
2
cos
晶闸管移相范围为90。
3.2 单相桥式可控整流电路
3.电感性负载（接续流二极管）见图3-7
➢ 为了扩大移相范围，使ｕｄ波形不出现负值且输出电流
更加平稳，可在负载两端并接续流二极管，如图4-7α 电路所示。
➢ 接续流管后，α的移相范围可扩大到0～π。α在这区 间内变化，只要电感量足够大，输出电流id就可保持连
续且平稳。
➢ 在晶相VT2同电闸和，源管VT如电承４、图压受续4u反2-过流向7b零管电所变V压示D负相被。时继关负，轮断载续流。电流导流这管通i样d承是而ud受由波形正晶形成向闸与的电管电。压V阻uTT1而性波和导负形VT通载与3、，
单相桥式可控整流电路
3.2 单相桥式可控整流电路
➢ 数量关系
1)输出直流电压平均值Ud及有效值U（α 角的移相范围为0～180。）
Ud
1
2U2 sin td(t) 2
2U2 1 cos 2
0.9U
2
1
cos 2
U 2U 2 1 sin 2a a U 2 1 sin 2a a
➢ 在|u2|>E时，才有晶闸管承
受正电压，有导通的可能。 ➢ 导通之后， ud=u2，
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ud O q
E t
Id
Ud R
E
id Id
O
t
➢ 直至|u2|=E，id即降至0,使得 电流断续
b)
晶闸管关断，此后ud=E 。
图3-8 单相桥式全控整流电路接反 电动势—电阻负载时的电路及波形
与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度δ停止导电，