《新能源变换技术》课件-3.2.单相桥式全控整流电路结构及电阻性负载工作原理

新能源变换技术

单相桥式全控整流电路结构及电阻负载工作原理单相半波可控整流电路的优点结构简单单相半波可控整流电路电感性负载工作原理输出电压调整较为方便单相半波可控整流电路的缺点周期内输出电压脉动大，电阻性负载电流脉动大。对晶闸管选择要求较高，导线截面、变压器和电源的容量较大。脉冲出发电路简单适合一定的适用场合若不用电源变压器，会引起电网额外的损耗、波形畸变等。采用单向桥式可控整流电路更佳电路结构该电路主要包括整流变压器、4个晶闸管和负载组成。一、单相桥式全控整流电路结构一、单相桥式全控整流电路结构电路结构那么两者之间晶闸管如何导通呢？另一组桥臂一组桥臂电阻性负载阳极电位高vt1和vt2共阴极连接vt3和vt4共阳极连接阳极电位低控制角𝛼=30°时，输出电压和电流分析即a端为正，b端为负，VS1和VS4承受正向阳极电压；二、单相半波可控整流电路电感性负载工作原理假如在控制角α=30°（ωt1时刻）给VS1和VS4同时加脉冲，VS1和VS4导通。单相半波整流电路的工作原理VS1和VS4导通时输出电压和电流VS2和VS3导通时输出电压和电流二、单相半波可控整流电感性负载电路在0～ωt1期间电源电压u2处于正半周，触发脉冲尚未加入，VS1～VS4都处于截止状态。在ωt1～ωt2期间晶闸管VS1导通，忽略管子的管压降，晶闸管两端电压为0。二、单相半波可控整流电感性负载电路在0～ωt1期间在ωt1～ωt2期间晶闸管VS1导通，忽略管子的管压降，晶闸管两端电压为0。假设所有管子的漏电阻相等，则晶闸管VS1承受电源电压的一半，即u2/2。二、单相半波可控整流电感性负载电路在ωt3～ωt4期间晶闸管VS2被触发导通后，VS1承受全部电源电压u2。VS1～VS4都处于截止状态，晶闸管VS1承受电源电压的一半，即u2/2。在ωt2～ωt3期间三、电阻性负载电路特性总结1.两组晶闸管（VS1、VS4和VS2、VS3）在相位上互差180°轮流导通，将交流电转变成脉动的直流电。2.晶闸管的移相范围为0°～180°，导通角θT为π-α。3.晶闸管承受的最大反向电压为。4.晶闸管承受的最大正向电压为。习题与思考课后习题在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容假如有一直流电阻性负载采用单相桥式可控整流电路供电，当控制角为60°时，请分析工作原理，并画出电路整流电路的输出电压波形、晶闸管上电压的波形。

单向桥式全控整流电路电感性负载电路的结构和工作原理单向桥式全控整流电路电感性负载电路的结构和工作原理电感性负载的特性励磁绕组串接平波电抗器电阻rd电感ld旧知回顾-电感性负载特性电流id增大时Ld两端感应电动势方向电流id减小时Ld两端感应电动势方向单相桥式全控整流电路大电感负载电路假设电路电感很大（ωLd≥10Rd），输出电流连续，波形近似为一条平直的直线，电路处于稳态。一、单向桥式全控整流电路电感性负载电路和工作原理α=30°时电压波形改变控制角α的大小即可改变输出电压波形，假如控制角α=30°时，负载两端电压ud和晶闸管VS1两端电压uT1波形。一、单向桥式全控整流电路电感性负载电路和工作原理电源电压u2正半周在α=30°（ωt1）时刻，触发电路给VS1和VS4加触发脉冲，VS1、VS4导通，忽略管子的管压降，负载两端电压ud与电源电压u2正半周波形相同。一、单向桥式全控整流电路电感性负载电路和工作原理VS1、VS4承受正向电压导通VS2、VS3承受反向电压截止电源电压u2过零变负在电感Ld作用下，负载电流方向不变且大于晶闸管VS1和VS4的维持电流，负载两端电压ud出现负值，将电感Ld中的能量返送回电源。电源电压u2负半周触发电路给VS2和VS3加触发脉冲，VS2、VS3导通，VS1和VS4因承受反向电压而关断，负载电流从VS1和VS4换流到VS2和VS3。一、单向桥式全控整流电路电感性负载电路和工作原理电源电压u2过零变正在电感Ld作用下，晶闸管VS2和VS3继续导通，将电感Ld中的能量返送回电源，直到晶闸管VS1和VS4再次被触发导通。一、单向桥式全控整流电路电感性负载电路和工作原理α=30°时电压波形在单相桥式全控整流电路大电感负载电路中，每只晶闸管导通180°，因此，在一个周期内晶闸管VS1两端电压波形分为两部分。二、晶闸管两端电压分析α=30°时电压波形当晶闸管VS1导通时，忽略管压降，晶闸管两端电压为0；当晶闸管VS1处于截止状态时，VS2导通，VS1承受电源电压u2。二、晶闸管两端电压分析分析结论（1）在0≤α＜90°时，正面积总是大于负面积。（2）α=90°时，理想情况下，负载两端电压ud波形正负面积接近相等，输出电压平均值为0。（3）α＞90°时，无论如何调节控制角α，负载两端电压ud波形正负面积都接近相等，且波形断续，输出电压平均值均为0。（4）移相范围是0°～90°。

单相桥式全控整流电路电感性负载接续流二极管工作原理单相桥式全控整流电感性负载接续流二级管工作原理课前思考在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容在此处添加您的文本内容单相桥式全控整流电感性负载在不接续流二极管时，有效移相范围是0°～90°，移相范围较小，为了扩大移相范围，应该如何做？电路结构图在单相桥式全控整流电路大电感负载电路的基础上，负载两端并联续流二极管。一、单相桥式全控整流电感性负载接续流二级管工作原理α=60°时电压波形改变控制角α的大小即可改变输出电压的波形，如图为控制角α=60°时负载两端电压ud和晶闸管VS1两端电压uT1波形。一、单向桥式全控整流电路电感性负载电路和工作原理电源电压u2正半周在α=60°（ωt1）时刻触发VS1和VS4导通，负载两端电压ud与电源电压u2正半周波形相同，电流方向与没接续流二极管时相同。忽略管子的管压降，晶闸管两端电压为0。一、单向桥式全控整流电路电感性负载电路和工作原理电源电压u2过零变负ωt2时刻续流二极管VD——导通晶闸管VS1和VS4——关断负载两端电压ud为0负载电流不再流回电源，而是经过续流二极管VD进行续流。一、单向桥式全控整流电路电感性负载电路和工作原理电源电压u2负半周ωt3时刻VS2