1、华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第第2章章 整流电路（整流电路（I）电力电子技术电子教案电力电子技术电子教案华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第2页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT目目 录录 引言引言2.1 单相可控整流电路单相可控整流电路 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 2.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路 2.1.3 单相全波可控整流电路单相
2、全波可控整流电路 2.1.4 单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第3页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT引引 言言整流电路：出现最早的电力电子电路，将交流电变整流电路：出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电为直流电按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种按电路结构可分为桥式电路和零式电路按电路结构可分为桥式电路和零式电路按交流输入相数分为单相电路和多相电路按交流输入相数
3、分为单相电路和多相电路按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又分为单拍电路和双拍电路分为单拍电路和双拍电路华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第4页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT引引 言言本章内容：本章内容：可控整流电路：工作原理（波形分析）、基本可控整流电路：工作原理（波形分析）、基本数量关系、负载性质的影响；数量关系、负载性质的影响；变压器漏抗对整流电路的影响；变压器漏抗对整流电路的影响；电容滤波的二极管整
4、流电路；电容滤波的二极管整流电路；整流电路的谐波和功率因数分析；整流电路的谐波和功率因数分析；大功率场合的整流电路；大功率场合的整流电路；相位控制电路的驱动控制。相位控制电路的驱动控制。华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第5页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1 2.1 单相可控整流电路单相可控整流电路v交流侧接单相电源交流侧接单相电源v重点讲述：重点讲述：v工作原理（波形分析）；工作原理（波形分析）；v定量计算；定量计算；v不同负载的影响。不同负
5、载的影响。华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第6页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.1 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路Single Phase Half Wave Controlled Rectifier1.带电阻负载的工作情况带电阻负载的工作情况变压器变压器T起变换电压和隔离的作用；起变换电压和隔离的作用；u1/U1：一次电压瞬时值：一次电压瞬时值/有效值；有效值；u2/U2：二次电压瞬时值：二次电压瞬时值/有效值；有效
6、值；ud/Ud：输出电压瞬时值：输出电压瞬时值/平均值；平均值；电阻负载的特点：电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波电压与电流成正比，两者波形相同形相同 TVTRu1u2uVTudid华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第7页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.1 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 （电阻负载）（电阻负载）电路工作过程电路工作过程0t12u2uguduVT000ttttTRu1u2uVTudidTRu1u2u
7、VTudidTRu1u2uVTudid(1)(2)(3)(1)(2)(3)华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第8页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT几个概念的解释：几个概念的解释：ud为脉动直流，波形只在为脉动直流，波形只在u2正半周内出现，故称正半周内出现，故称“半波半波”整流整流采用了可控器件晶闸管，采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，故该且交流输入为单相，故该电路为单相半波可控整流电路为单相半波可控整流电路电路 ud波形在一个电源周期中波形在
8、一个电源周期中只脉动只脉动1次，故该电路为单次，故该电路为单脉波整流电路脉波整流电路2.1.1 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 （电阻负载）（电阻负载）0t12u2uguduVT000tttt华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第9页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT 几个重要的基本概念：几个重要的基本概念：触发延迟角：从晶闸管开触发延迟角：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度，施加触发脉冲止
9、的电角度，用用 表示，也称触发角或表示，也称触发角或控制角控制角导通角：晶闸管在一个电导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角源周期中处于通态的电角度，用度，用表示表示 2.1.1 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 （电阻负载）（电阻负载）0t12u2uguduVT000tttt华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第10页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT基本数量关系基本数量关系 直流输出电压平均值为直流输出电压平均值为 （2-1
10、）2cos145.0)cos1(22)(sin221222UUttdUUd2.1.1 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 （电阻负载）（电阻负载）0t12u2uguduVT000tttt华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第11页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUTUd=0.45U2(1+cos)/2 =0，Ud=Ud0=0.45U2 =180，Ud=0晶闸管晶闸管VT的的 移相范围为移相范围为180 调节调节 角即可控制角即可控制Ud的
11、大小的大小通过控制触发脉冲的相位来通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称式称为相位控制方式，简称相控方式。相控方式。2.1.1 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路（电阻负载）（电阻负载）0t12u2uguduVT000tttt华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第12页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.1 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路（阻感负载）（
12、阻感负载）阻感负载的特点阻感负载的特点 电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不能发生突变。电流不能发生突变。u1TVTRLu2uVTudid华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第13页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.1 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 （阻感负载）（阻感负载）电路工电路工作过程作过程(1)u20t12tttttug0ud0id0VT0+u1TVTRLu2uVT
13、udid(2)(3)(4)u1TVTRLu2uVTudid(1)(2)(4)(3)u1TVTRLu2uVTudiduu1TVTRLu2uVTudid华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第14页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT电力电子电路的一种基本分析方法电力电子电路的一种基本分析方法通过器件的理想化，将电路简化为分段线性电路，通过器件的理想化，将电路简化为分段线性电路，分段进行分析计算；分段进行分析计算；当当VT处于断态时，相当于电路在处于断态时，相当
14、于电路在VT处断开，处断开，id=0。当当VT处于通态时，相当于处于通态时，相当于VT短路。短路。a)VT处于关断状态处于关断状态 b)VT处于导通状态处于导通状态a)b)VTRLVTRLu2u2华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第15页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.1 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路VT处于通态时：处于通态时：(2-2)初始条件：初始条件：t=，id=0，得：，得：(2-3)式中式中tURitiLsi
15、n2dd2dd)sin(2)sin(22)(2tZUeZUitLRd22)(LRZRLarctanu20t12tttttug0ud0id0VT0+(1)(2)(4)(3)华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第16页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.1 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路当当t=+时，时，id=0，代入式代入式(2-3)，并整理得：，并整理得：(2-4)sin()sin(taneu20t12tttttug0ud0i
16、d0VT0+(1)(2)(4)(3)华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第17页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT负载阻抗角负载阻抗角、触发角触发角、晶闸管导通角晶闸管导通角的关系的关系若若 为定值为定值，越大，在越大，在u2正半周正半周L储储能越少，维持导电的能力就越弱，能越少，维持导电的能力就越弱，越小越小若若 为定值，为定值，越大，则越大，则L贮能越多，贮能越多，越大；且越大；且 越大，在越大，在u2负半周负半周L维持维持晶闸管导通的时间就越接近晶
17、闸管在晶闸管导通的时间就越接近晶闸管在u2正半周导通的时间，正半周导通的时间，ud中负的部分中负的部分越接近正的部分，平均值越接近正的部分，平均值Ud越接近零，越接近零，输出的直流电流平均值也越小。输出的直流电流平均值也越小。2.1.1 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路（阻感负载）（阻感负载）u20t12tttttug0ud0id0VT0+(1)(2)(4)(3)华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第18页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of S
18、CUT2.1.1 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路（阻感负载，有续流二极管）（阻感负载，有续流二极管）为避免为避免Ud太小，在整流电路的负载两端并联续流太小，在整流电路的负载两端并联续流二极管二极管续流过程续流过程 当当u2过零变负时，过零变负时，VDR导通，导通，ud为零。此时为负的为零。此时为负的u2通过通过VDR向向VT施加反压使其关断，施加反压使其关断，L储存的能量储存的能量保证了电流保证了电流id在在L-R-VDR回路中流通。续流期间回路中流通。续流期间ud为为0，ud中不再出现负的部分。中不再出现负的部分。LTVTRu1u2uVTudVDRidiVDR华南理工大
19、学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第19页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.1 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路（阻感负载，有续流二极管）（阻感负载，有续流二极管）电路工作电路工作过程过程u2udiduVTiVTIdIdt1ttttttOOOOOO-+iVDR(1)(2)(3)LTVTRu1u2uVTudVDRidiVDRLTVTRu1u2uVTudVDRidLTVTRu1u2uVTudVDRidiVDR(3)(2)(1)华南理工大学
20、电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第20页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.1 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路（阻感负载，有续流二极管）（阻感负载，有续流二极管）数量关系数量关系 若若L足够大，使足够大，使id连续，连续，id近似为近似为一条水平线，恒为一条水平线，恒为Id，则有则有 ddVTItdII2)(212ddVD2RIIddVDRItdII2)(2122ddVTII2u2udidiVTIdIdt1tttttOOOOO-+iV
21、DR华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第21页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.1 2.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路的特点单相半波可控整流电路的特点简单，但输出脉动大，变压器二次侧电流中含直简单，但输出脉动大，变压器二次侧电流中含直流分量，造成变压器铁芯直流磁化；流分量，造成变压器铁芯直流磁化；实际上很少应用此种电路；实际上很少应用此种电路；分析该电路的主要目的在于利用其简单易学的特分析该电路的主要目的在
22、于利用其简单易学的特点，建立起整流电路的基本概念。点，建立起整流电路的基本概念。华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第22页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.2.1.2 2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路Single Phase Bridge Controlled Rectifier1.带电阻负载的工作情况带电阻负载的工作情况工作原理及波形分析工作原理及波形分析VT1和和VT4组成一对桥臂，在组成一对桥臂，在u2正半周串联承受电压正半周
23、串联承受电压u2，得得到触发脉冲即导通，当到触发脉冲即导通，当u2过零过零时关断；时关断；VT2和和VT3组成另一对桥臂，组成另一对桥臂，在在u2负半周串联承受电压负半周串联承受电压u2，得到触发脉冲即导通，当得到触发脉冲即导通，当u2过过零时关断。零时关断。RTu1u2a)i2abVT1VT3VT2VT4udid华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第23页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.2.1.2 2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路
24、（电阻负载）电阻负载）电路工作过程电路工作过程(1)RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udid(3)RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udidttt000i2udidud(id)uVT1,4(1)(2)(3)(4)(2)RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udid(4)RTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udid华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第24页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.2 2.1.2 单相桥
25、式全控整流电路单相桥式全控整流电路（电阻负载）（电阻负载）数量关系数量关系 角的移相范围为角的移相范围为180 2cos19.02cos122)(dsin21222UUttUUd2cos19.02cos12222ddRURURUI2cos145.0212ddVTRUIIttt000i2udidud(id)uVT1,4(1)(2)(3)(4)华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第25页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.2 2.1.2 单相桥式全控整
26、流电路单相桥式全控整流电路（电阻负载）（电阻负载）不考虑变压器的损耗时，要求变压器的容量为不考虑变压器的损耗时，要求变压器的容量为S=U2 I22sin21)()sin2(12222RUtdtRUIIII21VT2sin212)(d)sin2(21222RUttRUIVTttt000i2udidud(id)uVT1,4(1)(2)(3)(4)华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第26页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT为便于讨论，假设电路已工作于为便于讨
27、论，假设电路已工作于稳态，稳态，id的平均值不变。的平均值不变。假设负载电感很大，负载电流假设负载电感很大，负载电流id连续且波形近似为一水平线。连续且波形近似为一水平线。u2过零变负时，由于电感的作用过零变负时，由于电感的作用晶闸管晶闸管VT1和和VT4中仍流过电流中仍流过电流id，并不关断。并不关断。至至t=+a 时刻，给时刻，给VT2和和VT3加加触发脉冲，因触发脉冲，因VT2和和VT3本已承受本已承受正电压，故两管导通。正电压，故两管导通。2.1.2 2.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路（阻感负载）（阻感负载）TabRLu1u2i2VT1VT3VT2VT4udid华南理
28、工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第27页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUTVT2和和VT3导通后，导通后，u2通过通过VT2和和VT3分别向分别向VT1和和VT4施加反压使施加反压使VT1和和VT4关断，流关断，流过过VT1和和VT4的电的电流迅速转移到流迅速转移到VT2和和VT3上，此上，此过程称换相，亦过程称换相，亦称换流。称换流。2.1.2 2.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路（阻感负载）（阻感负载）(1)uTabRLu1u2i2VT
29、1VT3VT2VT4udid(2)(3)(4)TabRLu1u2i2VT1VT3VT2VT4udid(1)(4)(2)(3)u2OtOtOtudidi2OtOtVT1,4OtOtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第28页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.2 2.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路（阻感负载）（阻感负载）输出电压输出电压 晶闸管移相范围为晶闸管移相范围为90。cos9.0c
30、os22)(dsin21222dUUttUUu2OtOtOtudidi2OtOtVT1,4OtOtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第29页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.2 2.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路（阻感负载）（阻感负载）晶闸管承受的最大正反向电压均晶闸管承受的最大正反向电压均为为 。晶闸管导通角晶闸管导通角与与 无关，均为无关，均为180 晶闸管电流的平均值和有效值为
31、晶闸管电流的平均值和有效值为 和和 变压器二次侧电流变压器二次侧电流i2的波形为正负各的波形为正负各180 的矩形波，其相位由的矩形波，其相位由 角决定，角决定，有效值有效值 I2=Id。22UddT21IIddT707.021IIIu2OtOtOtudidi2OtOtVT1,4OtOtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第30页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.2 2.1.2 单相桥式全控整流电路单相
32、桥式全控整流电路（反电动势负载）（反电动势负载）在在|u2|E时，才有晶闸管承受时，才有晶闸管承受正电压，有导通的可能正电压，有导通的可能导通之后，导通之后，ud=u2，直至直至|u2|=E，id即降至即降至0，使得，使得晶闸管关断，此后晶闸管关断，此后ud=EREuiddREidudu2华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第31页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.2 2.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路（反电动势负载）（反电动势
33、负载）电路工作过程电路工作过程REidudu2REidudu2(2)(1)(3)(1)idOEudtIdOt(2)(3)Ou2华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第32页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.2 2.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路（反电动势负载）（反电动势负载）与电阻负载时相比，晶闸管提与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度前了电角度停止导电，停止导电，称为称为停止导电角。停止导电角。（2-16）在在 角相同时，整流输
34、出电压角相同时，整流输出电压比电阻负载时大。比电阻负载时大。.212sinUEb)idOEudtIdOt华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第33页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.2 2.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路（反电动势负载）（反电动势负载）id波形在一周期内有部分时间波形在一周期内有部分时间为为0的情况，称为电流断续。与的情况，称为电流断续。与此对应，若此对应，若id波形不出现为波形不出现为0的的点的情况，称为电流连
35、续。点的情况，称为电流连续。负载为直流电动机时，如果出负载为直流电动机时，如果出现电流断续则电动机的机械特现电流断续则电动机的机械特性将很软。性将很软。.b)idOEudtIdOt华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第34页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.2 2.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路 （反电动势负载，串平波电抗器）（反电动势负载，串平波电抗器）一般在主电路中直流输出侧串联一般在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器，用
36、来减少电流一个平波电抗器，用来减少电流的脉动和延长晶闸管导通的时间的脉动和延长晶闸管导通的时间整流电压整流电压ud的波形和负载电流的波形和负载电流id的波形与电感负载电流连续时的的波形与电感负载电流连续时的波形相同，波形相同，ud的计算公式亦一样的计算公式亦一样为保证电流连续所需的电感量为保证电流连续所需的电感量L可由下式求出可由下式求出dmin23dmin21087.222IUIULOud0Eidtt=华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第35页华南理工大学电力学院The Electric Engineering C
37、ollege of SCUT单相全波与单相全控桥从单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的端看均是基本一致的2.1.3 2.1.3 单相全波可控整流电路单相全波可控整流电路Single Phase Full Wave Controlled Rectifier a)b)udi1OOttu1TRu2u2i1VT1VT2udRTu1u2a)i2abVT1VT3VT2VT4udid单相全控桥电路单相全控桥电路 单相全波可控整流电路单相全波可控整流电路及其波形及其波形华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of S
38、CUT第2.1章 第36页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.3 2.1.3 单相全波可控整流电路单相全波可控整流电路两者的区别：两者的区别：1.单相全波中变压器结构较复杂，绕组及铁芯对铜、单相全波中变压器结构较复杂，绕组及铁芯对铜、铁等材料的消耗多；铁等材料的消耗多；2.单相全波只用单相全波只用2个晶闸管，比单相全控桥少个晶闸管，比单相全控桥少2个，个，相应地，门极驱动电路也少相应地，门极驱动电路也少2个；但是晶闸管承个；但是晶闸管承受的最大电压为受的最大电压为 ，是单相全控桥的，是单相全控桥的2倍；倍；3.单相全波导电
39、回路只含单相全波导电回路只含1个晶闸管，比单相桥少个晶闸管，比单相桥少1个，因而管压降也少个，因而管压降也少1个。个。从上述从上述(2)、(3)考虑，单相全波电路有利于在低输出考虑，单相全波电路有利于在低输出电压的场合应用。电压的场合应用。222U华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第37页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.4 2.1.4 单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路（阻感负载，有续流二极管）（阻感负载，有续流二极管）单相全控桥中，每
40、个导电回路单相全控桥中，每个导电回路中有中有2个晶闸管。实际上为了对个晶闸管。实际上为了对每个导电回路进行控制，只需每个导电回路进行控制，只需1个晶闸管，另个晶闸管，另1个晶闸管可以用个晶闸管可以用二极管代替，从而简化整个电二极管代替，从而简化整个电路。如此即成为单相桥式半控路。如此即成为单相桥式半控整流电路（先不考虑整流电路（先不考虑VDR）半控电路与全控电路在电阻负半控电路与全控电路在电阻负载时的工作情况相同载时的工作情况相同TabRLu2i2udidVT1VT2VD3VD4VDR华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章
41、 第38页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.4 2.1.4 单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路（阻感负载，有续流二极管）（阻感负载，有续流二极管）电路电路工作工作过程过程Ou2OudidIdOOOOOi2IdIdIdIdIdtttttttiVT1iVD4iVT2iVD3iVDR(1)(2)(3)(4)TabRLu2i2udidVT1VT2VD3VD4VDRTabRLu2i2udidVT1VT2VD3VD4VDRTabRLu2i2udidVT1VT2VD3VD4VDR(2)(4)(1)(3)华南理工大学电力学院The
42、 Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第39页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.4 2.1.4 单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路单相半控桥带阻感负载的情况单相半控桥带阻感负载的情况假设负载中电感很大，且电路已工作于稳态假设负载中电感很大，且电路已工作于稳态在在u2正半周，触发角正半周，触发角a处给晶闸管处给晶闸管VT1加触发脉冲，加触发脉冲，u2经经VT1和和VD4向负载供电向负载供电 u2过零变负时，因电感作用使电流连续，过零变负时，因电感作用使电流连续，VT1继
43、续导通。继续导通。但因但因a点电位低于点电位低于b点电位，使得电流从点电位，使得电流从VD4转移至转移至VD2，VD4关断，电流不再流经变压器二次绕组，而是由关断，电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和和VD2续流续流在在u2负半周触发角负半周触发角a 时刻触发时刻触发VT3，VT3导通，则向导通，则向VT1加反压使之关断，加反压使之关断，u2经经VT3和和VD2向负载供电。向负载供电。u2过零变正时，过零变正时，VD4导通，导通，VD2关断。关断。VT3和和VD4续流，续流，ud又为零又为零华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCU
44、T第2.1章 第40页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.4 2.1.4 单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路 续流二极管的作用续流二极管的作用若无续流二极管，则当若无续流二极管，则当 突然突然增大至增大至180 或触发脉冲丢失时，或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情而两个二极管轮流导通的情况，这使况，这使ud成为正弦半波，即成为正弦半波，即半周期半周期ud为正弦，另外半周期为正弦，另外半周期ud为零，其平均值保持恒定，为零，其平均值保持恒定，称为失控称为失控Tab
45、RLu2i2udidVT1VT2VD3VD4VDR华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第41页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.4 2.1.4 单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路 续流二极管的作用续流二极管的作用有续流二极管有续流二极管VDR时，续流时，续流过程由过程由VDR完成，晶闸管关完成，晶闸管关断，避免了某一个晶闸管持断，避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。续导通从而导致失控的现象。同时，续流期间导电回路中同时，续流期间导
46、电回路中只有一个管压降，有利于降只有一个管压降，有利于降低损耗低损耗TabRLu2i2udidVT1VT2VD3VD4VDR华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第42页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT2.1.4 2.1.4 单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路的另一种接法单相桥式半控整流电路的另一种接法把单相全桥整流电路中把单相全桥整流电路中VT3和和VT4换为二极管换为二极管VD3和和VD4，这样可以省去续流二极管这样可以省去
47、续流二极管VDR，续流由续流由VD3和和VD4来实现。来实现。两个晶闸管阴极电位不同，两者的触发电路要隔离。两个晶闸管阴极电位不同，两者的触发电路要隔离。负载Tu2VD3VD4VT1VT2TabRLu2i2udidVT1VT2VD3VD4VDR华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT第2.1章 第43页华南理工大学电力学院The Electric Engineering College of SCUT堂上练习堂上练习1.在单相桥式全控整流电路中，若有一只晶闸管被烧断，在单相桥式全控整流电路中，若有一只晶闸管被烧断，结果会怎样？结果会怎样？2.单相全波可控整流电路，当负载分别为电阻性负载与单相全波可控整流电路，当负载分别为电阻性负载与电感性负载（电感性负载（L很大）的情况下，画出很大）的情况下，画出 /2时输出时输出电压电压ud以及晶闸管以及晶闸管VT1两端的电压两端的电压uVT1的波形。的波形。3.晶闸管串联的单相半控桥，阻感负载（晶闸管串联的单相半控桥，阻感负载（L很大），当很大），当 /3时，画出时，画出ud、id、iVT1、iVD4的波形。的波形。u1TRu2u2i1VT1VT2udRTu1u2i2abVT1VT3VT2VT4udid负载Tu2VD3VD4VT1VT2
