单相半波可控整流精选PPT.ppt

单相半波可控整流第1页，此课件共25页哦ttttu2ugud,iduToooou223u2-UdiuTTuTuuR12dd单相半波相控整流电路单相半波相控整流电路tUwsin22u2=：控制角：控制角(或移相角或移相角)：导通角：导通角返返回回第2页，此课件共25页哦ttttu2ugud,iduToooou223u2-UdiuVTTuTuuR12dd单相半波相控整流电路单相半波相控整流电路tUwsin22u2=：控制角：控制角(或移相角或移相角)：导通角：导通角返返回回第3页，此课件共25页哦1)工作原理工作原理在电源正半周在电源正半周 ，晶闸管，晶闸管T T承受正向电压，承受正向电压，t t t t R的情况下，负载电压波形图中正负面积相近，即不论的情况下，负载电压波形图中正负面积相近，即不论为何为何值，值，都有，都有 。2.电感性负载（大电感电感性负载（大电感LLR R）l l图图图图2.2.4 2.2.4 LR LR 时不同时不同时不同时不同 时的电流波形时的电流波形时的电流波形时的电流波形第13页，此课件共25页哦l l 大电感负载时输出平均电压大电感负载时输出平均电压大电感负载时输出平均电压大电感负载时输出平均电压为零，解决的办法是在负载两端为零，解决的办法是在负载两端为零，解决的办法是在负载两端为零，解决的办法是在负载两端并联续流二极管并联续流二极管并联续流二极管并联续流二极管D D，如图，如图，如图，如图2.2.5(a)2.2.5(a)所示。所示。所示。所示。l l图图图图2.2.5 2.2.5 大电感负载接续流管的单相大电感负载接续流管的单相大电感负载接续流管的单相大电感负载接续流管的单相l l 半波整流电路及电流电压波形半波整流电路及电流电压波形半波整流电路及电流电压波形半波整流电路及电流电压波形 在电源电压正半周，负载在电源电压正半周，负载电流由晶闸管导通提供；电流由晶闸管导通提供；电源电压负半周时，续流二电源电压负半周时，续流二极管极管D D维持负载电流；维持负载电流；因此负载电流是一个连续因此负载电流是一个连续且平稳的直流电流。大电感负且平稳的直流电流。大电感负载时，负载电流波形是一条平载时，负载电流波形是一条平行于横轴的直线，其值为行于横轴的直线，其值为I Id；第14页，此课件共25页哦晶闸管与续流管承受的最大电压均为晶闸管与续流管承受的最大电压均为 若设若设若设若设 T T和和和和 D D分别为晶闸管和续流二极管在一个周期内的导通角，分别为晶闸管和续流二极管在一个周期内的导通角，分别为晶闸管和续流二极管在一个周期内的导通角，分别为晶闸管和续流二极管在一个周期内的导通角，则容易得出晶闸管的电压平均值为则容易得出晶闸管的电压平均值为则容易得出晶闸管的电压平均值为则容易得出晶闸管的电压平均值为流过续流二极管的电流平均值为流过续流二极管的电流平均值为流过续流二极管的电流平均值为流过续流二极管的电流平均值为流过晶闸管和续流管的电流有效值分别为流过晶闸管和续流管的电流有效值分别为流过晶闸管和续流管的电流有效值分别为流过晶闸管和续流管的电流有效值分别为 （2.2.17）（2.2.14）（2.2.15）（2.2.16）第15页，此课件共25页哦优点：优点：线路简单，调整方便；线路简单，调整方便；缺点：缺点：（1）输出电压脉动大，负载电流脉动大（电阻性负载时）。）输出电压脉动大，负载电流脉动大（电阻性负载时）。（2）整整流流变变压压器器次次级级绕绕组组中中存存在在直直流流电电流流分分量量，使使铁铁芯芯磁磁化化，变变压压器器容容量量不不能能充充分分利利用用。若若不不用用变变压压器器，则则交交流流回回路路有有直直流流电电流流，使电网波形畸变引起额外损耗。使电网波形畸变引起额外损耗。应用：应用：单相半波可控整流电路只适于小容量、波形要求不高的场合。单相半波可控整流电路只适于小容量、波形要求不高的场合。3、单相半波可控整流电路特点：、单相半波可控整流电路特点：第16页，此课件共25页哦2.2.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路 1、阻性负载、阻性负载图图2.2.6 单相全控桥式整流电路单相全控桥式整流电路带电阻性负载的电路与工作波形带电阻性负载的电路与工作波形（的移相范围是的移相范围是00180180）动画动画第17页，此课件共25页哦 当交流电压当交流电压 u u2 2进入正半周时进入正半周时 ，a a端电位高于端电位高于b b端电位端电位 ，两个晶闸管，两个晶闸管 T T1 1T T2 2同时承同时承受正向电压受正向电压 ，如果此时门极无触发信号，如果此时门极无触发信号u ug g ，则两个晶闸管仍处于正相阻断状态，其，则两个晶闸管仍处于正相阻断状态，其等效电阻远远大于负载电阻等效电阻远远大于负载电阻 Rd Rd，电源电压，电源电压u u2 2将全部加在将全部加在T T1 1和和T T2 2上上 。在在tt时刻时刻 ，给，给T1T1和和T2T2同时加触发脉冲同时加触发脉冲 ，则两个晶闸管立即触发导通，则两个晶闸管立即触发导通 。在在tt时，同时给时，同时给T1T1和和T2T2加触发脉冲使其导通加触发脉冲使其导通 。当由负半周电压过零变正时，当由负半周电压过零变正时，T3T3和和T4T4因电流过零而关断。在此期间因电流过零而关断。在此期间T1T1和和T2T2因承受反压而因承受反压而截止。截止。由以上电路工作原理可知，在交流电源的正、负半周里，由以上电路工作原理可知，在交流电源的正、负半周里，T1、T2和和T3、T4两组两组晶闸管轮流触发导通，将交流电源变成脉动的直流电。改变触发脉冲出现的时刻，晶闸管轮流触发导通，将交流电源变成脉动的直流电。改变触发脉冲出现的时刻，即改变即改变的大小，、的波形和平均值随之改变。的大小，、的波形和平均值随之改变。工作原理分析：工作原理分析：第18页，此课件共25页哦1、阻性负载参数计算：、阻性负载参数计算：3 3）输出电流的平均值和有效值分别为）输出电流的平均值和有效值分别为2 2）整流输出电压的有效值为）整流输出电压的有效值为 即即U Ud d为最小值时，为最小值时，=180=180，UdUd为最大值时为最大值时=0=0，所以单相全控，所以单相全控桥式整流电路带电阻性负载时，桥式整流电路带电阻性负载时，的移相范围是的移相范围是00180180。1 1）整流输出电压的平均值）整流输出电压的平均值（2.2.18）（2.2.19）（2.2.20）（2.2.21）第19页，此课件共25页哦4 4）流过每个晶闸管的平均电流为输出电流平均值的一半，即）流过每个晶闸管的平均电流为输出电流平均值的一半，即5 5）流过每个晶闸管的电流有效值为）流过每个晶闸管的电流有效值为（2.2.23）（2.2.22）6 6）晶闸管承受的最大反向电压为）晶闸管承受的最大反向电压为 U U2 2。7 7）在一个周期内每个晶闸管只导通一次，流过晶闸管的电流）在一个周期内每个晶闸管只导通一次，流过晶闸管的电流波形系数为波形系数为 （2.2.24）第20页，此课件共25页哦、的移相范围相等，均为的移相范围相等，均为0 0180180；、输出电压平均值、输出电压平均值U Ud是半波整流电路的倍；是半波整流电路的倍；、在相同的负载功率下，流过晶闸管的平均电流减、在相同的负载功率下，流过晶闸管的平均电流减 小一半；小一半；、功率因数提高了、功率因数提高了 倍。倍。通过上述数量关系的分析，通过上述数量关系的分析，电阻负载时，电阻负载时，对单相全控桥式对单相全控桥式整流电路与半波整流电路可作如下比较：整流电路与半波整流电路可作如下比较：第21页，此课件共25页哦2大电感负载大电感负载 图图2.2.8 2.2.8 单相全控桥式整流电路带电感性负载电路与波形图单相全控桥式整流电路带电感性负载电路与波形图电路控制角的电路控制角的移相范围为移相范围为0 0/2/2第22页，此课件共25页哦工作原理分析：工作原理分析：当交流电压当交流电压 u u2 2进入正半周时进入正半周时 ，两个晶闸管，两个晶闸管 T T1 1、T T2 2同时承受正向压同时承受正向压 。在。在tt时刻时刻 ，触发触发T1T1和和T2T2导通导通 。但由于大电感的存在，但由于大电感的存在，u2过零变负时，电感上过零变负时，电感上的感应电动势使的感应电动势使T1、T2继续导通，直到继续导通，直到T3、T4被触发导通时，被触发导通时，T1、T2 承受反压而承受反压而关断。输出电压的波形出现了负值部分。关断。输出电压的波形出现了负值部分。当交流电压当交流电压 u2 u2进入负半周时，晶闸管进入负半周时，晶闸管 T3 T3、T4T4同时承受正压，在同时承受正压，在tt时触发时触发T3T3、T4T4使其导通使其导通 ，T1 T1、T2 T2 承受反压而关断。在承受反压而关断。在tt22时电压时电压u2u2过过 零，零，T3 T3、T4T4因电感中的感应电动势并不断，直到下个周因电感中的感应电动势并不断，直到下个周期期T1T1、T2T2导通时，导通时，T3 T3、T4T4加上反压才关断。加上反压才关断。第23页，此课件共25页哦2大电感负载大电感负载参数计算：参数计算：1 1）在电流连续的情况下整流输出电压的平均值为）在电流连续的情况下整流输出电压的平均值为2 2）整流输出电压有效值为）整流输出电压有效值为3 3）晶闸管承受的最大正反向电压为）晶闸管承受的最大正反向电压为 U U2 2。(090)(090)(2.2.27)(2.2.28)4）在一个周期内每组晶闸管各导通）在一个周期内每组晶闸管各导通180180，两组轮流导通，两组轮流导通，变压器次级中的电流是正负对称的方波，电流的平均值变压器次级中的电流是正负对称的方波，电流的平均值I Id d和和有效值有效值I I相等，其波形系数为。相等，其波形系数为。第24页，此课件共25页哦5 5）在电流连续的情况下整流输出电压的平均值为）在电流连续的情况下整流输出电压的平均值为(2.2.29)(2.2.30)单相全控桥式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，单相全控桥式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，变压器次级中电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器次级中电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器的利用率高。变压器的利用率高。在大电感负载情况下，在大电感负载情况下，接近接近/2时，输出电压的平均值接时，输出电压的平均值接近于零，负载上的电压太小。且理想的大电感负载是不存在的，近于零，负载上的电压太小。且理想的大电感负载是不存在的，故实际电流波形不可能是一条直线，而且在故实际电流波形不可能是一条直线，而且在之前，电流就之前，电流就出现断续。电感量越小，电流开始断续的出现断续。电感量越小，电流开始断续的值就越小。值就越小。6）结论：）结论：第25页，此课件共25页哦