单相相控整流电路

第六讲：单相相控整流电路

（1）单相半波可控整流电路（2）单相桥式全控整流电路（3）单相桥式半控整流电路（4）单相全波（双半波）可控整流电路1单相半波可控整流电路

——电阻性负载电阻性负载：电灯、电炉、电解和电镀等都属于。特点：消耗电能，不能存储或释放电能负载电压和电流总是成正比，同相位，波形相同2单相半波可控整流电路u

2为工频正弦电压注意：变压器二次侧电流中含直流分量，易造成变压器铁芯直流磁化。。

注意：晶闸管承受的最大正反向电压均——电路结构及原理分析3单相半波可控整流电路①控制角

：在一个交流周期里，从晶闸管开始承受正向电压到被触发导通为止，这段时间所对应的电角度，又称触发延迟角或触发角。同一个电路控制角应相同。②导通角θ：晶闸管在一个交流电源周期中导通的电角度称为导通角。

θ=π–

。导通角与负载性质及控制角有关。——典型名词术语及概念4单相半波可控整流电路③移相：改变控制角的大小，称为移相。④移相控制：通过改变控制角调节输出电压的控制方式，称为移相控制。

——典型名词术语及概念5单相半波可控整流电路⑤移相范围：使输出整流电压平均值从最大值降到最小值（零或负最大值），控制角的变化范围。

它与电路结构和负载性质有关。⑥同步：触发脉冲与电源电压之间频率和相位协调配合关系称之为同步。——典型名词术语及概念6单相半波可控整流电路⑦换流：在电路中，电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为换流，也称换相。⑧自然换相点：当电路中可控元件全部由不可控元件代替时，各元件的导电转换点，称成为自然换相点。——典型名词术语及概念7单相半波可控整流电路①输出直流电压平均值当

=0°时，整流输出直流电压平均值最大，用Ud0表示，Ud=Ud0=0.45U2

；当

=π时，Ud

=0；输出直流电压平均值在0.45U2~0之间连续可调；控制角

移相范围

0~π——基本数量关系8单相半波可控整流电路②输出电流平均值

③晶闸管电流平均值流过晶闸管的电流等于负载电流，即：④晶闸管电流有效值

——基本数量关系9单相半波可控整流电路⑤变压器二次侧电流有效值I2，输出电流的有效值I

⑥输出电压有效值

——基本数量关系10单相半波可控整流电路⑦功率因数忽略晶闸管的损耗时，整流电路的有功功率为：

电源的视在功率，因此功率因数为：——基本数量关系11单相半波可控整流电路阻感性负载：当负载中的感抗ωL与电阻R相比不可忽略时即为电感性负载。电机的励磁绕组、经大电感滤波的负载等等都属于。负载特点:

流过的电流不能发生突变；感应电动势Ldi／dt。极性是阻止电流的变化；不消耗能量，但储存电能；电压和电流有相位差；——阻感负载12单相半波可控整流电路注意：由于电感的存在，延迟了晶闸管关断的时刻，使输出电压ud波形出现负值，因此输出直流电压的平均值下降。注意：导通角θ由与负载阻抗角φ

共同决定。若φ为定值，角越大，导通角θ越小；若为定值，φ越大，导通角θ越大。注意：晶闸管最大正反向电压：——电路结构及原理分析13单相半波可控整流电路——电路结构及原理分析注意：单相半波可控整流电路如不采取措施是不可能直接带大电感负载正常工作的。当R为一定值，L越大，导通角θ越大。其平均值Ud越接近零，输出的直流电流平均值也越小，负载上得不到所需的功率。

14单相半波可控整流电路注意：晶闸管最大正反向电压：——带续流二极管的单相半波可控整流电路15单相半波可控整流电路——带续流二极管的单相半波可控整流电路16单相半波可控整流电路①输出直流电压平均值当

=0°时，输出最大Ud=Ud0=0.45U2；当

=π时，U

d=0；输出在0.45U2~0之间连续可调；控制角移相范围0~π。——数量关系17单相半波可控整流电路②输出电流平均值

③晶闸管电流平均值

④晶闸管电流有效值——数量关系18单相半波可控整流电路⑤续流二极管电流平均值

⑥续流二极管电流有效值——数量关系19单相半波可控整流电路①结构简单，驱动控制简单，易于实现；

②输出电压脉动大，利用效率低、有直流磁化；③应用于对直流品质要求不高、容量低场合——特性总结20单相桥式全控整流电路1、电路结构及工作原理（1）晶闸管承受的最大正向电压为（2）承受的最大反向电压为——电阻性负载u(i)pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,4单相全控桥式带电阻负载时的电路及波形注意：（3）脉动比单项半波电路

小（4）直流磁化现象

无21单相桥式全控整流电路2、主要的数量关系①输出直流电压平均值

=0°时，Ud=Ud0=0.9U2；

=π时，Ud=0；输出在0.9U2~0之间连续可调；控制角移相范围0~π。②输出电流平均值22单相桥式全控整流电路③晶闸管电流平均值

④变压器二次侧电流有效值I2，输出电流的有效值I23单相桥式全控整流电路⑤功率因数忽略晶闸管的损耗时，整流电路的有功功率为：

电源的视在功率，因此功率因数为：

24单相桥式全控整流电路假设，负载电流i

d连续、平直近似为一水平线，大小为Id

整流电路平稳工作（1）晶闸管承受的最大正反向电压均为——阻感性负载2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4注意：（2）不能带大电感负载（3）直流磁化

无（4）晶闸管导通角θ与a无关，均为180。25单相桥式全控整流电路直流平均电压Ud

=0°时，U

d=Ud0=0.9U2

；

=π/2时，Ud=0；输出在0.9U

2~0之间连续可调；控制角移相范围0~π／2。直流平均电流Id——阻感性负载26单相桥式全控整流电路晶闸管电流平均值：

晶闸管电流有效值

27单相桥式全控整流电路当电感较小时输出电压的平均值Ud

28单相桥式全控整流电路当负载为蓄电池、直流电动机的电枢（忽略其中的电感），负载本身具有一定的直流电势，对于整流来说，它们就是反电动势性质负载。——反电动势负载在|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，，

直至|u2|=E，id即降至0使得晶闸管关断，此后ud=E。29单相桥式全控整流电路——反电动势负载b)注意：与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度δ停止导电，δ称为停止导电角，或最小起始导电角。当α<d时，触发脉冲到来时，晶闸管承受负电压，不可能导通。30单相桥式半控整流电路——电阻性负载31单相桥式半控整流电路假设负载中电感很大，且电路已工作于稳态。

——阻感性负载Ob)2OudidIdOOOOOi2IdIdIdIIdawtwtwtwtwtwtwtap-ap-aiVT1iVD4iVT2iVD3iVDR注意：若没有续流二极管的情况：1输出电压不出现负值2容易失控32单相桥式半控整流电路没有续流管的情况分析——阻感性负载33单相桥式半控整流电路没有续流管的失控分析——阻感性负载34单相桥式半控整流电路——阻感性负载单相桥式半控整流电路的另一种接法35单相桥式半控整流电路2主要的数量关系①输出电压平均值

=0时，U

d=U

d0=0.9U

2；

=π时，U

d=0；输出0.9U2~0之间连续可调；控制角移相范围0~π。②输出电流平均值Ob)2OudidIdOOOOOi2IdIdIdIIdawtwtwtwtwtwtwtap-ap-aiVT1iVD4iVT2iVD3iVDR36单相桥式半控整流电路③晶闸管（二极管）电流平均值、有效值

④续流二极管的电流平均值、有效值

⑤变压器二次侧电流有效值Ob)2OudidIdOOOOOi2IdIdIdIIdawtwtwtwtwtwtwtap-ap-aiVT1iVD4iVT2iVD3iVDR37单相全波（双半波）可控整流电路a)wtwab)udi