单相可控整流电路课件.ppt

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1、第二章单相可控整流电路第一章内容回顾晶闸管的工作原理晶闸管的特性晶闸管的主要参数第二节单相可控整流电路1一、单相半波可控整流电路2二、单相桥式全控整流电路3三、单相桥式半控整流电路一、单相半波可控整流电路重点注意：工作原理波形分析定量计算电压和电流平均值、有效值的定量计算。不同负载的影响阻性负载、感性负载、容性负载、电动势负载1.电路:交流侧接单相电源变压器T起变换电压和隔离的作用电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同U2是u2有效值u2峰值（一）带电阻负载的工作情况2.基本工作原理工作过程和特点：（1）在U2的正半周，VT承受正向电压，0～ωt1期间，无触发脉冲，VT

2、处于正向阻断状态，UVT＝U2，Ud=0;（2）ωt1以后，VT由于触发脉冲UG的作用而导通，则Ud=U2,UVT=0,Id=U2/R，一直到π时刻；（3）π～2π期间，U2反向，VT由于承受反向电压而关断,UVT=U2,Ud=0。以后不断重复以上过程。特点：为单拍电路，易出现变压器直流磁化，应用较少。单相半波可控整流电路及波形图(纯电阻负载)直流输出电压平均值Ud说明：使用万用表直流档测量Ud即为该数值；U2为电源电压有效值（220V）；α＝0时，Ud=0.45U2；α＝π时，Ud=0，可见可以通过调整α来调整Ud。3.定量计算（二）带电感负载的工作情况负载阻抗角Φ＝arct

3、g(ωL/R)，反映出负载中电感所占的比重，该角度越大（0~90之间），则电感量越大。当负载中的感抗ωL和R相比不可忽略时，称为电感性负载。在生产实践中，常见的电感性负载如电机的励磁绕组。电感在电力电子线路中大量使用，大容量、大功率电感常常又称为电抗器。电感中电流与感应电动势的关系：电感中电流发生变化电感产生的感应电动势将阻止电流变化。电感中电流愈大其储存的能量愈大。电流增大。电流的方向与电压方向相同，电流从高电位流到低电位，电感吸收能量。电流减小。电流的方向与电压方向相反，电流从低电位流到高电位，电感释放能量。带电感负载的工作原理工作过程和特点：（1）在U2的正半周，VT承受

4、正向电压，0～ωt1期间，无触发脉冲，VT处于正向阻断状态，UVT＝U2，Ud=0;（2）ωt1以后，VT由于触发脉冲UG的作用而导通，则Ud=U2,UVT=0，一直到π时刻。但由于L的作用，在π时刻，Ud=0，而L中仍蓄有磁场能，id>0；（3）π～ωt2期间，L释放磁场能，使id逐渐减为0，此时负载反给电源充电，电感L感应电势极性是上负下正，使电流方向不变，只要该感应电动势比U2大，VT仍承受正向电压而继续维持导通，直至L中磁场能量释放完毕，VT承受反向电压而关断；带电感性负载的单相半波电路及其波形工作过程和特点请同学们思考：（a）L两端的电压何时变为上负下正，如何简单判断

5、？（b）id能否抵达2π点？为什么？（c)一个周期中L两端的电压波形如何？（4）ωt2～2π期间，VT承受反向电压而处于关断状态，UVT＝U2，Ud=0。以后不断重复以上过程。ωt2ωt2ωt2ωt2带电感负载的定量计算直流输出电压平均值由于从ud的波形可以看出，此时输出的平均电压Ud和电阻负载相比，有所下降。考虑一种极端情况：如果为大电感负载，则ud中的负面积接近正面积，输出的直流平均电压Ud≈0，则id也很小，这样的电路无实际用途。所以，实际的大感电路中，常常在负载两端并联一个续流二极管。带续流二极管的工作情况工作过程和特点：（1）在U2的正半周，VDR承受反向电压，不导通

6、，不影响电路的正常工作;（2）π～2π期间，电感L的感应电势（下正上负）使VDR导通，此时，L释放能量，维持负载电流通过VDR构成回路，而不通过变压器。称为续流。在续流期间，VT承受u2的负压而关断，此时Ud=0。（3)当ωL》R时，id不但连续而且基本上维持不变，电流波形接近一条直线。〔注意〕：在考试中，可以直接用直线表示id。带续流二极管单相半波可控整流电路及波形带续流二极管的定量计算输出直流电压的平均值Ud（和纯阻性负载相同）若近似认为id为一条水平线，恒为Id，则流过SCR的电流平均值和有效值分别为：续流二极管的平均电流和有效值：注意：当整流电路中接有大电感负载时，对触

7、发脉冲的宽度也有要求，即在一定宽度脉冲内，能保证晶闸管电流上升到擎住电流值，之后，即脉冲消失后晶闸管仍能导通。单相半波可控整流电路的特点线路简单、易调整，但输出电流脉动大，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。为使变压器铁心不饱和，需增大铁心截面积，增大了设备的容量。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点，建立起整流电路的基本概念。二、单相桥式全控整流电路带电阻负载的工作情况晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3组成另一对桥臂。在实际的