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文档简介

1、单相可控整流电路侧的电流方向,它是单向的或双向的。第二章为单相可控整流电路,21、阻性负载,单相半波可控整流电路及波形,变压器,变压器电压,隔离,交流输入为单相,DC 输出电压波形只出现在交流输入:2 .1单相半波控制整流电路相位半波控制整流器)3。触发延迟角的两个重要基本概念是从晶闸管开始承受正阳极电压的时刻到施加触发脉冲的时刻的电角度,用 表示,也称为触发角或控制角。导通角晶闸管在功率循环中处于导通状态的电角度称为,并由表示。DC 输出电压的平均值为,输出电压、晶闸管耐受电压随触发角的变化而变化,A的相移范围为180这种通过控制触发脉冲的相位来控制DC输出电压的幅度的方法被称为相位控制模式

2、(phase control 单相半波可控整流电路的特性,2、阻性负载,阻性负载电感器抵抗电流变化,因此流经电感器的电流不会突然变化。电力电子电路中非线性电力电子器件的存在决定了电力电子电路是非线性电路。性等效电路a) VT处于关断状态b) VTt=aid=0(2-2)(2-2),当VT处于导通状态时,以下等式成立:当t =+ a,id = 0 时,代入等式(2-3)并整理出,(2-3)、(2-4),由该等式计算出导通角。6、负载阻抗角、触发角、晶闸管导通角 ,如果 是一个固定值,A 越大,存储在 u2正半周期的L能量越少,维持导通的能力越弱, 越小如果 A 是一个固定值, 越大,储能越大,

3、越大; 越大,在u2的负半周期L中晶闸管保持导通的时间越接近于在u2的正半周期中晶闸管导通的时间。ud Ud 越接近零,并且输出DC电流的平均值越小。由于电感的存在,输出DC7。带续流二极管的单相半波带阻性负载的电路和波形为了避免Ud过小,续流二极管并联在整流电路负载的两端。当u2 变为负至零时,VDR开启,ud 为零。此时为负的 U2 通过 VDR 向 VT 施加反向电压以将其关闭。储存在 L中的能量确保电流流经 L-R-VDR 回路,这一过程通常被称为续流。ud 为零,ud 的负部分不再出现。如果把id近似看作一条水平线,把常数看作Id(2-5),(2-6),(2-7),(2-8),VT的

4、相移范围为0 1809,VT的 相移范围为180。简单,但输出脉动大,而且变压器的二次侧电流含有DC分量,造成变压器铁芯的DC磁化。事实上,这种电路很少使用。波可控整流电路的特点,10路图,、单相半波相控触发电阻式负载的仿真结果,12、工作原理和波形分析 VT1 和 VT4 组成一对桥臂,在 u2 的正半周受到电压 u2的作用,当u2过零时触发脉冲导通,当U2过零时触发脉冲截止。VT2 和 VT3 形成另一对桥臂,它们在 u2 的正半周受到电压-u2的作用。当U21、电阻负载,2 .2单相桥式全控整流电路,a),单阶段桥式可控整流器),13,(2-10),整流器电压平均值:,角相移范围 180

5、负载输出平均电流值,通过晶闸管的电流平均值仅为输出 DC 平均值的一半,即(2-9),14,(2-12),(2-13)(2-14),通过晶闸管的电流有效值,变压器二次测量电流的有效值 I2 等于输出DC电流的有效值S=U2I2。从等式(2-12)和(2-13)中,为了选择诸如晶闸管、变压器容量、导体横截面积的参数,需要考虑加热问题,因此需要计算有效值。15、单相全控桥带id 的平均值不变。假设负载电感很大,负载电流 id 是连续的,波形近似为水平线。当 u2 过零并变为负时,由于电感,晶闸管 VT1 和 VT4 仍然流过电流id,并且没有关断。当 t =+时,触发脉冲施加到VT2和 VT3。因

6、为VT2和 VT3已经承受正电压,所以两个管被接通。在 VT2和 VT3导通后,u2 分别通过VT2和 VT3向 VT1和 VT4 VT1和 VT4过 VT1和 VT4的电流迅速转移到 VT2 和 VT3、电阻性负载,16,晶闸管移相范围为0 90晶闸管承受的最大正向和反向电压是晶闸管导通角,它与无关,为180。平均值和有效值分别为,变压器二次侧电流i2 的波形为正负180 角决定。有效值I2 = :17,单相桥式全控整流电路连接到r-e负载时的电路和波形,3、反电动势负载,|u2|晶闸管受到正电压,那么导通是可能的。导通后,ud=u2,直到|u2| = id 降至0关闭晶闸管。此后,ud =

7、 E在电角度 之前停止传导,电角度 被称为停止传导角度,(2-16)。当角度 a 相同时,整流输出电压大于电阻负载的电压。当前油尺 id 波形在一个周期中的部分时间为0,当前连续id波形在一个周期中不为零。当出现时,当触发脉冲到来时,晶闸管承受负电压,不能导通。t = 时,晶闸管承受正电压,并且触发脉冲仍然存在,这相当于将触发角延迟到,即a =。当负载是DC电机时,如果电流是间歇的,电机的机械特性将非常软。DC输出侧,以减少电流纹波并延长晶闸管的导通时间。此时,整流电压ud的波形和负载电流id 的波形与电感器负载电流连续时的波形相同,ud的计算公式也相同。保证电流连续性所需的电感L可由下式确定

8、:(2-17)19例单相桥式全控整流电路,U2 = 100V伏,负载时R = ,L值非常大,反电势E = 60伏,当= 30时,要求使ud、idi2波形;(2)求出平均整流输出电压、电流Id,以及变压器二次侧电流的有效值I2;(3)晶闸管承受的最大反向电压为U2 = 100 = 141 )流经每个晶闸管的电流有效值为:IVT=Id =6.36(A)UN=(23)141.4=283424(V)晶闸管的额定电流为:in=(1.52)6.361.57=68(a)晶闸管额定电压和电流的具体值可根据晶闸管产品的系列参数相双半波可控整流电路。从 DC本相同。变压器中没有DC2.3单相全波可控整流电路单相全

9、波与单相全控桥的区别单相全波中的变压器结构更复杂,绕组和铁芯消耗更多的铜、铁等材料。单相全波仅使用2 个晶闸管,比单相全控桥少2个,相应地少2个栅极驱动电路。然而,晶闸管能承受的最大电压是单相全控桥的2倍。单相全波导电路仅包含一个晶闸管,比单相电桥少一个晶闸管,从而将管的压降降低一个。电阻负载+续流二极管,23,单相桥式半控整流电路,续流二极管,(2 不首先考虑电压降)每个导电回路由一个晶闸管和一个二极管组成。在 u2的正半周,VT1被触发,u2通过VT1和 VD4向负载供电。当 U2过零并变为负时,由于电感,电流是连续的,VT1继续导电。然而,由于点 A 处的电势低于点 B 处的电势,电流从 VT1 和VD2 续流,ud=0。24、单相桥式半控整流电路,带续流二极管,电路和负载被阻断时的波形。在u2的负半周,触发VT3,向VT1施加反向电压以将其关闭,u2通过 VT3和 VD2向负载供电。U2过零并改变时序,VD4导通,VD2关断。VT3和 VD4续流,ud 25,续流二极管的功能如果没有续流二极管,当 A 突然增加到 180或触发脉冲丢失时,晶闸管将继续导通,两个二极管将依次导通,这使得 ud 为正弦半波,即半周期 ud 为正弦,另一半周期

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