单相半波可控整流电路ppt

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1、第2章单相可控整流电路·引言整流电路的分类：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，又分为单拍电路和双拍电路。整流电路：出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电。12.1单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路(SinglePhaseHalfWaveControlledRectifier)1）带电阻负载的工作情况实际生活和生产中，电灯、电炉以及电焊、电解设备等都属于阻性负载，阻性负载的特点是：负载两端的电压和电流波形相同、相位相同，电阻负

2、载只消耗电能，而不能储存和释放电能。2单相半波可控电阻负载整流电路图wwwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2ptttu2uguduVTaq0b)c)d)e)0032)工作原理（1）图中，变压器T起变换电压和隔离的作用，其一次和二次电压瞬时值分别用u1和u2表示，有效值分别有U1和U2表示，u1和u2是工频50Hz交流电，其中U2的大小根据负载（以Rd表示）需要的直流输出电压平均值Ud确定4(2)在晶闸管VT处于断态时，电路中无电流，负载电阻两端电压为零，u2全部施加于VT两端。如在u2正半周VT承受正向阳极电压期间的wt1时刻给VT门极

3、加触发脉冲，如图所示，则VT开通。忽略晶闸管通态电压，直流输出电压瞬时值ud与u2相等。5考虑到电阻负载时，电压和电流成正比、两者波形相同的特点，至ωt=π即u2降为零时，电路中电流也降至零，晶闸管VT自然关断，之后电压、电流均为零。在电源电压负半周时，VT承受反压而阻断，直至下一个周期，再加上触发脉冲时，晶闸管再重新导通。电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同。62.1单相半波可控整流电路VT的a移相范围为180通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。首先，引入两个重要的基本概念：触发延迟角：从晶闸

4、管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用a表示,也称触发角或控制角。导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度，用θ表示。基本概念7基本数量关系1、θ=π-α2、Ud=0.45U2(1+cosα)/2=Udo(1+cosα)/23、Id=Ud/Rd4、I=U/Rd5、Idvt=Id=Ud/Rd6、Ivt=I2=I=U/Rd7、P=UI8、S=U2I2=U2I9、cosφ=P/S=UI/U2I=U/U28例、单相半波可控整流电路，阻性负载，变压器二次电压U2=110V,要求输出平均电压为45V，最大输出平均电流为10A，计算控制角α，功率

5、因数cosφ以及Rd、U、I2、Ivt、Idvt，考虑2倍的安全裕量，选择晶闸管型号。解：（1）计算控制角αUd=0.45U2(1+cosα)/2=45Vcosα=2Ud/0.45U2-1=0.818,α=359（2）计算负载电阻Rd已知Ｕd=45V,Id=10A,得Rd=Ud/Id＝4.5Ω（3）计算整流输出电压有效值U（4）计算变压器二次电流有效值I210（5）计算流过晶闸管的电流平均值和有效值Ivt、IdvtIdvt=Id=10AIvt=I2=I=16.9A（6）计算功率因数cosφcosφ=P/S=UI/U2I=U/U2=76V/110V=0.

6、6911（7）选择晶闸管考虑２倍安全裕量，晶闸管电压额定为UN=2××110v=311v晶闸管的额定电流为可选型号为KP30-4的晶闸管（额定电流30A、额定电压400V).122.1单相半波可控整流电路带阻感负载的工作情况生产实践中，更常见的负载是既有电阻也有电感，当负载中感抗与电阻相比不可忽略时即为阻感负载。阻感负载的特点：电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不发生突变。流过电感器件的电流变化时，在其两端产生感应电动势，它的极性是阻止电流变化，当电流增加时，它的极性是阻止电流减小。13阻感负载工作波形wttwwtwtwu20wt1

7、p2ptug0ud0id0uVT0qab)c)d)e)f)++14工作过程（1）在0—ωt1期间，晶闸管已承受正向电压，但因晶闸管的门极没有施加触发脉冲电压，晶闸管处于阻断状态，id=0,ud=0,uT=u2。在ωt1时刻对晶闸管门极施加触发脉冲电压Ug,晶闸管立即导通。（2）在ωt1—ωt2期间,电流id由0逐渐上升,电感两端电压uL为正值,其作用是阻止电流的增长.此时电源u2向外输出能量,一部分在电阻上产生热能消耗掉,另一部分在电感上产生磁能储存.到ωt=ωt2时,id上升到最大值,uL=0,ud=u2。15（3）在ωt2—ωt3期间，电流id由最

8、大值逐渐下降，电感两端电压uL为负值，其作用是阻止电流下降，使id下降速度变慢，在此期间L将储