單相半波可控整流課件

1、ttttu2ugud,iduToooo2u2232u2-UdiuTTuTuuR12dd單相半波相控整流電路單相半波相控整流電路tUwsin22u2= ：控制角：控制角(或移相角或移相角) ：導(dǎo)通角：導(dǎo)通角返回返回ttttu2ugud,iduToooo2u2232u2- UdiuVTTuTuuR12dd單相半波相控整流電路單相半波相控整流電路tUwsin22u2= ：控制角：控制角(或移相角或移相角) ：導(dǎo)通角：導(dǎo)通角返回返回1)工作原理工作原理在電源正半周在電源正半周 ，晶閘管，晶閘管T T承受正向電壓，承受正向電壓， R的情況下，負(fù)載電壓波形圖中正負(fù)面積相近，的情況下，負(fù)載電壓波形圖中正負(fù)面

2、積相近，即不論即不論為何值，為何值， ，都有，都有 。 2. 電感性負(fù)載（大電感電感性負(fù)載（大電感LLR R ） 22 0 dU 在電源電壓正半周，在電源電壓正半周，負(fù)載電流由晶閘管導(dǎo)通提負(fù)載電流由晶閘管導(dǎo)通提供；供； 電源電壓負(fù)半周時(shí)，電源電壓負(fù)半周時(shí)，續(xù)流二極管續(xù)流二極管D D維持負(fù)載電流；維持負(fù)載電流； 因此負(fù)載電流是一個(gè)因此負(fù)載電流是一個(gè)連續(xù)且平穩(wěn)的直流電流。連續(xù)且平穩(wěn)的直流電流。大電感負(fù)載時(shí)，負(fù)載電流大電感負(fù)載時(shí)，負(fù)載電流波形是一條平行于橫軸的波形是一條平行于橫軸的直線，其值為直線，其值為I Id； 晶閘管與續(xù)流管承受的最大電壓均為晶閘管與續(xù)流管承受的最大電壓均為22UddTdTII

3、I 22 ddDdDIII 22 ddDDIII 22 ddTTIII 22 （2.2.17）（2.2.14）（2.2.15）（2.2.16） 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 線路簡(jiǎn)單，調(diào)整方便；線路簡(jiǎn)單，調(diào)整方便； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： （1）輸出電壓脈動(dòng)大，負(fù)載電流脈動(dòng)大（電阻性負(fù)載）輸出電壓脈動(dòng)大，負(fù)載電流脈動(dòng)大（電阻性負(fù)載時(shí)）。時(shí)）。 （2）整流變壓器次級(jí)繞組中存在直流電流分量，）整流變壓器次級(jí)繞組中存在直流電流分量， 使鐵使鐵芯磁化，變壓器容量不能充分利用。若不用變壓器，則交芯磁化，變壓器容量不能充分利用。若不用變壓器，則交流回路有直流電流，使電網(wǎng)波形畸變引起額外損耗。流回路有直流電流，使電網(wǎng)波形畸變引起額外

4、損耗。 應(yīng)用：應(yīng)用： 單相半波可控整流電路只適于小容量、波形要求不高的單相半波可控整流電路只適于小容量、波形要求不高的場(chǎng)合。場(chǎng)合。3、單相半波可控整流電路特點(diǎn)：、單相半波可控整流電路特點(diǎn)：2.2.2 單相橋式全控整流電路單相橋式全控整流電路 1、阻性負(fù)載、阻性負(fù)載圖圖2.2.6 單相全控橋式整流電路單相全控橋式整流電路帶電阻性負(fù)載的電路與工作波形帶電阻性負(fù)載的電路與工作波形tUtUumw ww wsin2sin222 （的移相范圍是的移相范圍是0 0180180）動(dòng)畫動(dòng)畫 當(dāng)交流電壓當(dāng)交流電壓 u u2 2進(jìn)入正半周時(shí)進(jìn)入正半周時(shí) ，a a端電位高于端電位高于b b端電位端電位 ，兩個(gè)晶閘管，

5、兩個(gè)晶閘管 T T1 1T T2 2同時(shí)承受正向電壓同時(shí)承受正向電壓 ，如果此時(shí)門極無(wú)觸發(fā)信號(hào)，如果此時(shí)門極無(wú)觸發(fā)信號(hào)u ug g ，則兩個(gè)晶閘管仍處，則兩個(gè)晶閘管仍處于正相阻斷狀態(tài)，其等效電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于負(fù)載電阻于正相阻斷狀態(tài)，其等效電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于負(fù)載電阻 RdRd，電源電壓，電源電壓u u2 2將全部加將全部加在在T T1 1和和T T2 2上上 。 在在tt時(shí)刻時(shí)刻 ，給，給T1T1和和T2T2同時(shí)加觸發(fā)脈沖同時(shí)加觸發(fā)脈沖 ，則兩個(gè)晶閘管立即觸發(fā)，則兩個(gè)晶閘管立即觸發(fā)導(dǎo)通導(dǎo)通 。 在在tt時(shí)，同時(shí)給時(shí)，同時(shí)給T1T1和和T2T2加觸發(fā)脈沖使其導(dǎo)通加觸發(fā)脈沖使其導(dǎo)通 。 當(dāng)由負(fù)半周電壓過(guò)零變正時(shí)

6、，當(dāng)由負(fù)半周電壓過(guò)零變正時(shí)，T3T3和和T4T4因電流過(guò)零而關(guān)斷。在此期間因電流過(guò)零而關(guān)斷。在此期間T1T1和和T2T2因承受反壓而截止。因承受反壓而截止。 由以上電路工作原理可知，在交流電源的正、負(fù)半周里，由以上電路工作原理可知，在交流電源的正、負(fù)半周里， T1、T2和和T3、T4兩組晶閘管輪流觸發(fā)導(dǎo)通，將交流電源變成脈動(dòng)的直流電。改變觸發(fā)脈兩組晶閘管輪流觸發(fā)導(dǎo)通，將交流電源變成脈動(dòng)的直流電。改變觸發(fā)脈沖出現(xiàn)的時(shí)刻，即改變沖出現(xiàn)的時(shí)刻，即改變的大小，、的波形和平均值隨之改變。的大小，、的波形和平均值隨之改變。工作原理分析：工作原理分析：1、阻性負(fù)載參數(shù)計(jì)算：、阻性負(fù)載參數(shù)計(jì)算：3 3）輸出電

7、流的平均值和有效值分別為）輸出電流的平均值和有效值分別為2 2）整流輸出電壓的有效值為）整流輸出電壓的有效值為 即即U Ud d為最小值時(shí)，為最小值時(shí)，=180=180，UdUd為最大值時(shí)為最大值時(shí)=0=0，所以單相全控，所以單相全控橋式整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)，橋式整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)，的移相范圍是的移相范圍是0 0180180。1 1）整流輸出電壓的平均值）整流輸出電壓的平均值 2cos19.0)cos1(2)(sin21222 w ww w UUttdUUd w ww w 22sin)()sin2(1222UtdtUU2cos19 . 02 ddddRURUI 22sin2ddRURUI

8、（2.2.18）（2.2.19）（2.2.20）（2.2.21）4 4）流過(guò)每個(gè)晶閘管的平均電流為輸出電流平均值的一半，即）流過(guò)每個(gè)晶閘管的平均電流為輸出電流平均值的一半，即5 5）流過(guò)每個(gè)晶閘管的電流有效值為）流過(guò)每個(gè)晶閘管的電流有效值為2cos145. 0212 dddTRUII222sin2)()sin2(21222IRUtdtRUIddT w ww w （2.2.23）（2.2.22）6 6）晶閘管承受的最大反向電壓為）晶閘管承受的最大反向電壓為 U U2 2。 7 7）在一個(gè)周期內(nèi)每個(gè)晶閘管只導(dǎo)通一次，流過(guò)晶閘管的電流）在一個(gè)周期內(nèi)每個(gè)晶閘管只導(dǎo)通一次，流過(guò)晶閘管的電流波形系數(shù)為波形

9、系數(shù)為 )cos1(2)(22sin2cos1222sin222 dddTTfTRURUIIK（2.2.24）2、 的移相范圍相等，均為的移相范圍相等，均為0 0180180；、輸出電壓平均值、輸出電壓平均值U Ud是半波整流電路的倍；是半波整流電路的倍；、在相同的負(fù)載功率下，流過(guò)晶閘管的平均電流減、在相同的負(fù)載功率下，流過(guò)晶閘管的平均電流減 小一半；小一半；、功率因數(shù)提高了、功率因數(shù)提高了 倍。倍。2 通過(guò)上述數(shù)量關(guān)系的分析，通過(guò)上述數(shù)量關(guān)系的分析，電阻負(fù)載時(shí)，電阻負(fù)載時(shí)，對(duì)單相全對(duì)單相全控橋式整流電路與半波整流電路可作如下比較：控橋式整流電路與半波整流電路可作如下比較：2大電感負(fù)載大電感負(fù)

10、載 圖圖2.2.8 2.2.8 單相全控橋式整流電路帶電感性負(fù)載電路與波形圖單相全控橋式整流電路帶電感性負(fù)載電路與波形圖電路控制角的電路控制角的移相范圍為移相范圍為0 0/2/2工作原理分析：工作原理分析： 當(dāng)交流電壓當(dāng)交流電壓 u u2 2進(jìn)入正半周時(shí)進(jìn)入正半周時(shí) ，兩個(gè)晶閘管，兩個(gè)晶閘管 T T1 1、T T2 2同時(shí)承受正向同時(shí)承受正向壓壓 。在。在tt時(shí)刻時(shí)刻 ，觸發(fā)觸發(fā)T1T1和和T2T2導(dǎo)通導(dǎo)通 。但由于大電感的存在，但由于大電感的存在， u2過(guò)零變負(fù)時(shí)，電感上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)使過(guò)零變負(fù)時(shí)，電感上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)使T1、T2繼續(xù)導(dǎo)通，直到繼續(xù)導(dǎo)通，直到T3、T4被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，

11、 T1、T2 承受反壓而關(guān)斷。輸出電壓的波形出現(xiàn)了承受反壓而關(guān)斷。輸出電壓的波形出現(xiàn)了負(fù)值部分。負(fù)值部分。 當(dāng)交流電壓當(dāng)交流電壓 u2u2進(jìn)入負(fù)半周時(shí)，晶閘管進(jìn)入負(fù)半周時(shí)，晶閘管 T3T3、T4T4同時(shí)承受正壓，在同時(shí)承受正壓，在tt時(shí)觸發(fā)時(shí)觸發(fā)T3T3、T4T4使其導(dǎo)通使其導(dǎo)通 ， T1T1、T2 T2 承受反壓而關(guān)斷。在承受反壓而關(guān)斷。在tt22時(shí)電壓時(shí)電壓u2u2過(guò)過(guò) 零，零， T3T3、T4T4因電感中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并不斷，直因電感中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并不斷，直到下個(gè)周期到下個(gè)周期T1T1、T2T2導(dǎo)通時(shí)，導(dǎo)通時(shí)， T3T3、T4T4加上反壓才關(guān)斷。加上反壓才關(guān)斷。2大電感負(fù)載大電感負(fù)載參數(shù)計(jì)算：參數(shù)計(jì)算：1 1）在電流連續(xù)的情況下整流輸出電壓的平均值為）在電流連續(xù)的情況下整流輸出電壓的平均值為2 2）整流輸出電壓有效值為）整流輸出電壓有效值為3 3）晶閘管承受的最大正反向電壓為）晶閘管承受的最大正反向電壓為 U U2 2。 w ww w cos22)(sin2122UttdUUd cos9 . 02U (0(09090) )