第3讲-整流(单相半波可控整流电路)课件.ppt

1、第第2章章 单相可控整流电路单相可控整流电路 2.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 2.2 单相全控桥式整流电路单相全控桥式整流电路 2.3 单相半控桥式整流电路单相半控桥式整流电路 本章小结本章小结 整流电路（Rectifier）是电力电子电路中出现最早的一种，它的作用是将交流电能变为直流电能供给直流用电设备。整流电路的分类 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。按交流输入相数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，分为单拍电路和双拍电路。2.1.1 电阻性负载电路波形的分析及参数计算电阻性负载电路波形的分析及参数计算

2、 2.1.2 电感性负载电路的分析电感性负载电路的分析 2.1.3 电感性带续流二极管负载电路分析电感性带续流二极管负载电路分析 wwwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2 ptttu2uguduVTaq0b)c)d)e)00图图3-1 单相半波可控整流电路及波形单相半波可控整流电路及波形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起起变换电压变换电压和和隔离隔离的的作用，其一次侧和二次侧电压瞬时作用，其一次侧和二次侧电压瞬时值分别用值分别用u1和和u2表示，有效值分别表示，有效值分别用用U1和和U2表示，其中表示，其中U2的大小根据的大小根据需要的直流输出电压需要的

3、直流输出电压ud的平均值的平均值Ud确定。确定。电阻负载的特点是电阻负载的特点是电压与电流电压与电流成正比，两者波形相同成正比，两者波形相同。在分析整流电路工作时，认为在分析整流电路工作时，认为晶闸管（开关器件）为晶闸管（开关器件）为理想器件理想器件，即晶闸管导通时其管压降等于零，即晶闸管导通时其管压降等于零，晶闸管阻断时其漏电流等于零，除晶闸管阻断时其漏电流等于零，除非特意研究晶闸管的开通、关断过非特意研究晶闸管的开通、关断过程，一般认为晶闸管的开通与关断程，一般认为晶闸管的开通与关断过程瞬时完成。过程瞬时完成。wwwwt0wt1p2 ptttu2uguduVTaq0b)c)d)e)00图图

4、3-1 单相半波可控整流电路及波形单相半波可控整流电路及波形改变触发时刻，ud和id波形随之改变，直流输出电压ud为极性不变但瞬时值变化的脉动直流，其波形只在u2正半周内出现，故称“半波”整流。电路中采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，故该电路称为单相半波可控整流电路。整流电压ud波形在一个电源周期中只脉动1次，故该电路为单脉波整流电路。基本数量关系 a：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度称为触发延迟角，也称触发角或控制角。q：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称为导通角。直流输出电压平均值 负载电流平均值 随着a增大，Ud减小，该电路中VT的a移相范围为180。通

5、过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。paaapwwp2cos145.0)cos1(22)(sin221222UUttdUUd2cos145.02addddRURUIwttwwtwtw20wt1p2ptug0ud0id0uVT0qab)c)d)e)f)+uwttwwtwtw20wt1p2ptug0ud0id0uVT0qab)c)d)e)f)+图图3-2 带阻感负载的单相半带阻感负载的单相半波可控整流电路及其波形波可控整流电路及其波形带阻感负载的工作情况带阻感负载的工作情况 阻感负载的特点是电感对电流变化有抗阻感负载的特点是电感对电流变化有抗拒作用，使得

6、流过电感的电流不能发生突变。拒作用，使得流过电感的电流不能发生突变。电路分析电路分析 晶闸管晶闸管VT处于断态处于断态,id=0,ud=0,uVT=u2。在在w wt1时刻，即触发角时刻，即触发角a a处处 ud=u2。L的存在使的存在使id不能突变不能突变，id从从0开始增开始增加。加。u2由正变负的过零点处，由正变负的过零点处，id已经处于减已经处于减小的过程中，但尚未降到零，因此小的过程中，但尚未降到零，因此VT仍处仍处于通态于通态。w wt2时刻，电感能量释放完毕，时刻，电感能量释放完毕，id降至降至零，零，VT关断并立即承受反压关断并立即承受反压。由于电感的存在延迟了由于电感的存在延

7、迟了VT的关断时刻，的关断时刻，使使ud波形出现负的部分，与带电阻负载时相波形出现负的部分，与带电阻负载时相比其平均值比其平均值Ud下降。下降。VTb)RLu2VT处于通态时，如下方程成立：处于通态时，如下方程成立：在在VT导通时刻，有导通时刻，有w wt=a a，id=0，这是式（，这是式（3-2）的初）的初始条件。求解式（始条件。求解式（3-2）并将初始条件代入可得）并将初始条件代入可得tURitiLwsin2dd2dd)sin(2)sin(22)(2waawwtZUeZUitLRd式中，式中，。由此式可得出图。由此式可得出图3-2e所示的所示的id波形。波形。当当w wt=q q+a a

8、时，时，id=0，代入式（，代入式（3-3）并整理得）并整理得 22)(LRZwRLtgw1)sin()sin(aqaqtge图图3-3 b)VT处于导通状态处于导通状态(3-2)(3-3)(3-4)若为定值，a角大，q越小。若a为定值，越大，q越大，且平均值Ud越接近零。为解决上述矛盾，在整流电路的负载两端并联一个二极管，称为续流二极管，用VDR表示。有续流二极管的电路有续流二极管的电路 电路分析电路分析 u2正半周时，与没有续流二极管正半周时，与没有续流二极管 时的情况是一样的。时的情况是一样的。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储存的能量保储存的能量保 证了电流证了电流id在在L-R-VDR回路回路中流通，中流通，此过程通常称为此过程通常称为续流续流。若若L足够大，足够大，id连续连续，且，且id波形接波形接 近一条水平线近一条水平线。u2udiduVTiVTIdIdwt1wtwtwtwtwtwtOOOOOOp-ap+ab)c)d)e)f)g)iVDRa)图图3-4 单相半波带阻感负载有单相半波带阻感负载有续流二极管的电路及波形续流二极管的电路及波形 祝您成功！祝您成功！