单相半波可控整流课件.ppt

1、ttttu2ugud,iduToooo2u2232u2-UdiuTTuTuuR12dd单相半波相控整流电路单相半波相控整流电路tUwsin22u2= ：控制角：控制角(或移相角或移相角) ：导通角：导通角返回返回ttttu2ugud,iduToooo2u2232u2- UdiuVTTuTuuR12dd单相半波相控整流电路单相半波相控整流电路tUwsin22u2= ：控制角：控制角(或移相角或移相角) ：导通角：导通角返回返回1)工作原理工作原理在电源正半周在电源正半周 ，晶闸管，晶闸管T T承受正向电压，承受正向电压， R的情况下，负载电压波形图中正负面积相近，的情况下，负载电压波形图中正负面

2、积相近，即不论即不论为何值，为何值， ，都有，都有 。 2. 电感性负载（大电感电感性负载（大电感LLR R ） 22 0 dU 在电源电压正半周，在电源电压正半周，负载电流由晶闸管导通提负载电流由晶闸管导通提供；供； 电源电压负半周时，电源电压负半周时，续流二极管续流二极管D D维持负载电流；维持负载电流； 因此负载电流是一个因此负载电流是一个连续且平稳的直流电流。连续且平稳的直流电流。大电感负载时，负载电流大电感负载时，负载电流波形是一条平行于横轴的波形是一条平行于横轴的直线，其值为直线，其值为I Id； 晶闸管与续流管承受的最大电压均为晶闸管与续流管承受的最大电压均为22UddTdTII

3、I 22 ddDdDIII 22 ddDDIII 22 ddTTIII 22 （2.2.17）（2.2.14）（2.2.15）（2.2.16） 优点：优点： 线路简单，调整方便；线路简单，调整方便； 缺点：缺点： （1）输出电压脉动大，负载电流脉动大（电阻性负载）输出电压脉动大，负载电流脉动大（电阻性负载时）。时）。 （2）整流变压器次级绕组中存在直流电流分量，）整流变压器次级绕组中存在直流电流分量， 使铁使铁芯磁化，变压器容量不能充分利用。若不用变压器，则交芯磁化，变压器容量不能充分利用。若不用变压器，则交流回路有直流电流，使电网波形畸变引起额外损耗。流回路有直流电流，使电网波形畸变引起额外

4、损耗。 应用：应用： 单相半波可控整流电路只适于小容量、波形要求不高的单相半波可控整流电路只适于小容量、波形要求不高的场合。场合。3、单相半波可控整流电路特点：、单相半波可控整流电路特点：2.2.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路 1、阻性负载、阻性负载图图2.2.6 单相全控桥式整流电路单相全控桥式整流电路带电阻性负载的电路与工作波形带电阻性负载的电路与工作波形tUtUumw ww wsin2sin222 （的移相范围是的移相范围是0 0180180）动画动画 当交流电压当交流电压 u u2 2进入正半周时进入正半周时 ，a a端电位高于端电位高于b b端电位端电位 ，两个晶闸管，

5、两个晶闸管 T T1 1T T2 2同时承受正向电压同时承受正向电压 ，如果此时门极无触发信号，如果此时门极无触发信号u ug g ，则两个晶闸管仍处，则两个晶闸管仍处于正相阻断状态，其等效电阻远远大于负载电阻于正相阻断状态，其等效电阻远远大于负载电阻 RdRd，电源电压，电源电压u u2 2将全部加将全部加在在T T1 1和和T T2 2上上 。 在在tt时刻时刻 ，给，给T1T1和和T2T2同时加触发脉冲同时加触发脉冲 ，则两个晶闸管立即触发，则两个晶闸管立即触发导通导通 。 在在tt时，同时给时，同时给T1T1和和T2T2加触发脉冲使其导通加触发脉冲使其导通 。 当由负半周电压过零变正时

6、，当由负半周电压过零变正时，T3T3和和T4T4因电流过零而关断。在此期间因电流过零而关断。在此期间T1T1和和T2T2因承受反压而截止。因承受反压而截止。 由以上电路工作原理可知，在交流电源的正、负半周里，由以上电路工作原理可知，在交流电源的正、负半周里， T1、T2和和T3、T4两组晶闸管轮流触发导通，将交流电源变成脉动的直流电。改变触发脉两组晶闸管轮流触发导通，将交流电源变成脉动的直流电。改变触发脉冲出现的时刻，即改变冲出现的时刻，即改变的大小，、的波形和平均值随之改变。的大小，、的波形和平均值随之改变。工作原理分析：工作原理分析：1、阻性负载参数计算：、阻性负载参数计算：3 3）输出电

7、流的平均值和有效值分别为）输出电流的平均值和有效值分别为2 2）整流输出电压的有效值为）整流输出电压的有效值为 即即U Ud d为最小值时，为最小值时，=180=180，UdUd为最大值时为最大值时=0=0，所以单相全控，所以单相全控桥式整流电路带电阻性负载时，桥式整流电路带电阻性负载时，的移相范围是的移相范围是0 0180180。1 1）整流输出电压的平均值）整流输出电压的平均值 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）流过每个晶闸管的平均电流为输出电流平均值的一半，即）流过每个晶闸管的平均电流为输出电流平均值的一半，即5 5）流过每个晶闸管的电流有效值为）流过每个晶闸管的电流有效值为2cos145. 0212 dddTRUII222sin2)()sin2(21222IRUtdtRUIddT w ww w （2.2.23）（2.2.22）6 6）晶闸管承受的最大反向电压为）晶闸管承受的最大反向电压为 U U2 2。 7 7）在一个周期内每个晶闸管只导通一次，流过晶闸管的电流）在一个周期内每个晶闸管只导通一次，流过晶闸管的电流波形系数为波形

9、系数为 )cos1(2)(22sin2cos1222sin222 dddTTfTRURUIIK（2.2.24）2、 的移相范围相等，均为的移相范围相等，均为0 0180180；、输出电压平均值、输出电压平均值U Ud是半波整流电路的倍；是半波整流电路的倍；、在相同的负载功率下，流过晶闸管的平均电流减、在相同的负载功率下，流过晶闸管的平均电流减 小一半；小一半；、功率因数提高了、功率因数提高了 倍。倍。2 通过上述数量关系的分析，通过上述数量关系的分析，电阻负载时，电阻负载时，对单相全对单相全控桥式整流电路与半波整流电路可作如下比较：控桥式整流电路与半波整流电路可作如下比较：2大电感负载大电感负

10、载 图图2.2.8 2.2.8 单相全控桥式整流电路带电感性负载电路与波形图单相全控桥式整流电路带电感性负载电路与波形图电路控制角的电路控制角的移相范围为移相范围为0 0/2/2工作原理分析：工作原理分析： 当交流电压当交流电压 u u2 2进入正半周时进入正半周时 ，两个晶闸管，两个晶闸管 T T1 1、T T2 2同时承受正向同时承受正向压压 。在。在tt时刻时刻 ，触发触发T1T1和和T2T2导通导通 。但由于大电感的存在，但由于大电感的存在， u2过零变负时，电感上的感应电动势使过零变负时，电感上的感应电动势使T1、T2继续导通，直到继续导通，直到T3、T4被触发导通时，被触发导通时，

11、 T1、T2 承受反压而关断。输出电压的波形出现了承受反压而关断。输出电压的波形出现了负值部分。负值部分。 当交流电压当交流电压 u2u2进入负半周时，晶闸管进入负半周时，晶闸管 T3T3、T4T4同时承受正压，在同时承受正压，在tt时触发时触发T3T3、T4T4使其导通使其导通 ， T1T1、T2 T2 承受反压而关断。在承受反压而关断。在tt22时电压时电压u2u2过过 零，零， T3T3、T4T4因电感中的感应电动势并不断，直因电感中的感应电动势并不断，直到下个周期到下个周期T1T1、T2T2导通时，导通时， T3T3、T4T4加上反压才关断。加上反压才关断。2大电感负载大电感负载参数计

12、算：参数计算：1 1）在电流连续的情况下整流输出电压的平均值为）在电流连续的情况下整流输出电压的平均值为2 2）整流输出电压有效值为）整流输出电压有效值为3 3）晶闸管承受的最大正反向电压为）晶闸管承受的最大正反向电压为 U U2 2。 w ww w cos22)(sin2122UttdUUd cos9 . 02U (0(09090) )222)()sin2(1UtdtUU w ww w 2(2.2.27) (2.2.28) 4）在一个周期内每组晶闸管各导通）在一个周期内每组晶闸管各导通180180，两组轮流导通，两组轮流导通，变压器次级中的电流是正负对称的方波，电流的平均值变压器次级中的电流是正负对称的方波，电流的平均值I Id d和和有效值有效值I I相等，其波形系数为。相等，其波形系数为。