第3章晶闸管可控整流电路PPT课件

ub
2U
2 ( t
2 3
)
R
uc
2U
2 ( t
2 3
)
3条整流工作回路电压源有电一定的相序，相邻
两回路电源电压间差相为2位 ， 3条回路将依相序
3
轮流工作。
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２．桥式整流电路
半波整流电路的电源变压器次级绕组只通过单方向电流，变压器利用率低，
且有的电路存在直流磁势，造成铁芯直流磁化。利用开关器件的单向导电开关
相序轮流工作。对于n相(单相时取n 2)桥式整流电路，共
有n(n 1)条整流工作回路，各回路的电源电压有一定的相
序，相邻回路电源电压间相位差为 2 。通过两组桥臂 n(n 1)
的分别换相，按各条整流工作回路的电源电压相序周期性
切换工作回路，轮流工作。
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整 流 电 路 的换相规律
１．对电源系统电压的要求
共阴极组接法为高通电路，输出电压极性为 共阴极点为正，变压器次级中点为负。 当整流电路中各开关元件的阳极接于一点，而 阴极分别接于各相电源时，称为共阳极组接法。 共阳极组接法为低通电路，输出电压极性为 共阳极点为负，变压器次级中点为正。
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1．半波整流电路
对于ｎ相半波整流电路而言，共有ｎ条整流工作回路，各回
特性可构成整流桥，整流桥按照电源电压变化规律切换整流工作回路，既可保
证输出电流为单方向，又可使电源变压器次级绕组通过正反两个方向的电流。
由于变压器次级绕组正负半周都工作，从而提高了变压器的利用率。
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➢整流桥含两组桥臂，一组为共阴极组接法，一组
VT1 T i2 a
VT2
为共阳极组接法。整流电流由共阴极端流出，经 负载，由共阳极端流回，构成直流电流回路。
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整流电路的整流原理
原理：利用整流管和晶闸管的单相导电开 关特性，构成输出单一的电力变换电路， 从而将输入的交流电能转换为输出的直流 电能。
整流电路通常由整流变压器将电源电压变 换为适宜的电压幅值，为负载提供需要的 直流电压及合理的电压调整范围。
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整 流 电 路 的基 本 类 型
划分 依据
基本 类型
路中均含有一个开关元件。ｎ条整流工作回路的电源电压有一定 的相序，相邻两条整流工作回2路 的电源电压相位差均为
n
各条工作回路将依电源电压的相序，周期性切换工作，回路轮流工作，
其切换过程称为换相。
如图所示，三相半波可控整流电路含有3条整流
a b c
VT1 VT2 VT3
工作回路，电源电压分别为：
u a 2 U 2 sin t
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。
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分析整流电路的假设条件
1、假定开关元件的开关特性是理想的的开关特性（饱和压降为零， 漏电流为零）
2、电源变压器是理想变压器（内阻为零，漏抗为零） 3、电源为理想电动势（内阻为零）
对于共阴极组接法的半波不可控整流电路而言，为高通电路，即总是 相电压最高的一相元件导通。所以，自然换相点在相邻两相工作回路电源 电压波形正半周交点，输出电压波形为电源电压波形正半周包络线。
对于共阳极组接法的半波不可控整流电路而言，为低通电路，即总是 相电压最低的一相元件导通。所以，自然换相点在相邻两相工作回路电源 电压波形负半周交点，输出电压波形为电源电压波形负半周包络线。
电源相数 变压器次 输出电压 负载性质 级绕组工 作制
单相 三相 多相
半波 桥式
不可控 可控 半控
电阻负载 阻感负载 反电动势 阻容负载
4
a
V T1
b
V T2
c
V T3
R a)
a
V T1
b
V T2
c
V T3
R b)
三相半波电路 a)共阴极接法 b)共阳极接法
据整流电路中开关元件的连接方式，可分为 共阴极组接法和共阳极组接法。 当整流电路中各开关元件的阴极接于一点，而 阳极分别接于各相电源时，称为共阴极组接法。
第三章 晶闸管可控整流电路
第一节 整流电路的构成原理及输出电压控制 第二节 单相可控整流电路分析 第三节 三相可控整流电路分析 第四节 电动势负载可控整流电路分析 第五节 交流电源回路电感效应
第六节 全控变流电路的有源逆变 工作状态
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第一节 整流电路的构成原理及输出电压 控制
整流电路的整流原理 整流电路的基本类型 整流电路的换相规律 负载性质对电路工作的影响 分析整流电路的假设条件 整流电路的基本内容
单相半波整流电路
– 带电阻负载的工作情况 – 带阻感负载的工作情况
单相桥式全控整流电路
– 带电阻负载的工作情况 – 带阻感负载的工作情况
在理想条件下所得出的结论，大都适用于实际的电路。对因与假定理想 条件不符合而产生的影响，可进一步根据实际特性进行修正。
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第二节 单相可控整流电路分析
2.1 单相半波可控整流电路 2.2 单相桥式全控整流电路 2.3 单相桥式半控整流电路
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单相可控整流电路
➢ 交流侧接单相电源
➢ 几种典型的单相可控整流电路
桥式不可控整 两流 组电 桥路 臂： 都采用整流
u1
u2
b
ud
R
桥式全控整两 流组 电桥 路臂 ：都采用晶闸管 桥式半控整一 流组 电桥 路臂 ：采用 另晶 一闸 组管 采， 用
在桥式整流电路工作时，必须由两组桥臂中的不同相元件
VT3
VT4
构成整流工作回路。因此，共阴极组桥臂的开关元件将按
d2
电源相序轮流工作；共阳极组桥臂的开关元件也将按电源
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讨论负载性质对电路工作的影响
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。
整流电路在工作过程中，要按照电源电压的变化规律周期性地切换整 流工作回路。为保证在稳定工作状态下能均衡工作，使输出电压电流波形 变化尽可能小，要求电源系统为对称的，且电压波动在一定范围之内。
2 ．自然换相与自然换相点
在不可控整流电路中，整流管将按电源电压变化规律自然换相，自 然换相的时刻称为自然换相点。 在同一接线组中，除导通的一相元件外，其他相元件均应承受反向电压。