22单相可控整流

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1、2.1.1单相半波可控整流电路图2-1单相半波可控整流电路及波形1）带电阻负载的工作情况变压器T起变换电压和电气隔离的作用。电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同。wwwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2ptttu2uguduVTaq0b)c)d)e)00单相半波可控整流电路(SinglePhaseHalfWaveControlledRectifier)12.1.1单相半波可控整流电路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

2、延迟角：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,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。基本数量关系2直流输出电压平均值VT的a移相范围为0--180这种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，简称相控方式基本数量关系输出电压的有效值a从0变到p，输出电压的平均值从U2m/p变到0；输入变压器电流含直流分量，会产生磁饱和问题。重要结论3例单相半波晶闸管整流器带纯电阻负载，若触发角为p/2，求整流器的效率、变压器利用因数TUF和输入

3、功率因数PF。4纯电阻，电流为正弦之一部分输入电流基波有效值5谐波分析常用数学公式6阻感负载的特点：电流不能发生突变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，分段进行分析计算对单相半波电路的分析可基于上述方法进行：当VT处于断态时，相当于电路在VT处断开，id=0。当VT处于通态时，相当于VT短路图2-2带阻感负载的单相半波电路及其波形2.带阻感负载的工作情况7图2-3单相半波可控整流电路的分段线性等效电路a)VT处于关断状态b)VT处于导通状态（2-3）（2-4）（2-2）VT处于通态时：

4、初始条件：ωt=a，id=0。求解式（2-2）并将初始条件代入可得其中当ωt=θ+a时，id=0，代入式（2-3）并整理得8f、a、θ的关系若f为定值，a越大，正半周L储能越少，θ越小若a为定值，f越大，则L贮能越多，θ越大；且f越大，负半周L维持管导通的时间越接近管正半周导通时间，平均值Ud越接近零，输出的直流电流平均值也越小。超越方程，q用迭代法求解9当u2过零变负时，VDR导通，ud为零。此时为负的u2通过VDR向VT施加反压使其关断，L储存的能量保证了电流id在L-R-VDR回路中流通，此过程通常称为续流。续流期间

5、ud为0，ud中不再出现负的部分图2-4单相半波带阻感负载有续流二极管的电路及波形为避免Ud太小，在整流电路的负载两端并联续流二极管10电感充分大时若近似认为id为一条水平线，恒为Id，则有VTVDR数量关系直流输出电压平均值11VT的a移相范围为180。a从0变化到p,输出电压平均值从Um/p变化到0.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单相半波可控整流电路的特点12延迟此脉冲信号a角，经过隔

6、离电路将其加到晶闸管的门极和阴极间。输出电压、电流都是非正弦的。单相半波的触发控制特点在电源电压由负变正过0时产生一个脉冲信号。13脉冲发生器设定：周期0.02s,宽度10％，相位滞后90/360*0.02s,幅值10单相半波可控整流电路的仿真输出电压平均值（直流电压）14单相半波可控整流阻感负载a=90度电流断续的仿真波形输出电压输出电流152.1.2单相桥式全控整流电路1)带电阻负载的工作情况a)u(i)pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,4图2-5单相全控桥式带电阻负载时的电路及波形工作原理

7、及波形分析VT1和VT4组成一对桥臂，在u2正半周承受电压u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断。VT2和VT3组成另一对桥臂，在u2正半周承受电压-u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断。电路结构单相桥式全控整流电路(SinglePhaseBridgeContrelledRectifier)4管均关断时，电压由两管串联承担；2管导通时，未导通管承受反向全压162.1.2单相桥式全控整流电路数量关系（2-9）a角的移相范围为180。向负载输出的平均电流值为：流过晶闸管的电流平均值只有输出直流平均值的一半，即：（2

8、-10）(2-11)pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,4半波的一倍，重要公式172.1.2单相桥式全控整流电路流过晶闸管的电流有效值：变压器二次测电流有效值I2：由式（2-12）和式（2-13）得：（2-12）（2-14）pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaau