10.2单相可控整流电路 可控 整流一将交流电变为直流电的过程; 单相不可控 整流电路一将交流电变为直流电的电路;整流 可控 10.2.1单相半波可控整流电路 相 不可控 带电阻性负载的可控整流电路 输入电压 ua-输出电压; a一控制角;晶闸管元件承 受正向电压起始点到触发 脉冲的作用点之间的电角 度 绕 6一导通角;是晶闸管在一 周期时间内导通的电角度。 对单相半波可控整流电路: c的范围0~z 圉比x~0a+6=丌
10.2 单相可控整流电路 整流－将交流电变为直流电的过程； 整流电路－将交流电变为直流电的电路；整流 单相 三 相 不可控 可控 不可控 可控 10.2.1 单相半波可控整流电路 u2－输入电压 ； ud－输出电压 ； －控制角 ；晶闸管元件承 受正向电压起始点到触发 脉冲的作用点之间的电角 度。 －导通角 ；是晶闸管在一 周期时间内导通的电角度。 对单相半波可控整流电路： 的范围 0 ~ 的范围 ~ 0 + = 一、带电阻性负载的可控整流电路
输入电压:n2=V22.iax负载电压:U4=,塔2U2 2 sin atd(or)=04,1+ca 2 2 负载电源:42>04521 +c0a晶闸管承受的最大正反向电压:2U, R 2 二、带电感性负载的可控整流电路 A像像 增大 ld 减小 Vt 单相半波可控整流电路用于大电感性负载时,如果不采取措施,负载上就 得不到所需要的电压和电流
2 1 0 45 2 cos R U . R U I d d + = = + = = 2 1 2 0 45 2 1 2 2 cos Ud U sin td( t ) . U u U sint 输入电压： 2 = 2 2 负载电压： 负载电流： 晶闸管承受的最大正反向电压： 2U2 二、带电感性负载的可控整流电路 单相半波可控整流电路用于大电感性负载时，如果不采取措施，负载上就 得不到所需要的电压和电流
三、续流二极管的作用「89 为了提髙大电感负载时的单相半波可控整流电路整流输出平均电压,可采取 负载两端并联一只二极管措施,如图所示。 晶闸管电流平均值:r6 续流二极管的电流平均 2丌-6 兀 值 2丌 1022单相半控桥式整流电路 晶闸管组成的半控桥式整流电路,如图所示。 1.电阻性负载 Nd Id 负载电压: RI-1 fALa i wta-av2U sinad (ot +N2 I+cos a 0.9U V2 2 负载电流 I+cos a 0.9 R R 2 (a)单相桥式整流电路(b)电阻性负载时的电压电流波形 晶闸管承受的最大正反向电压:√2U2
三、续流二极管的作用 T8-9.SWF 为了提高大电感负载时的单相半波可控整流电路整流输出平均电压，可采取 负载两端并联一只二极管措施，如图所示。 10.2.2 单相半控桥式整流电路 晶闸管组成的半控桥式整流电路，如图所示。 (a) 单相桥式整流电路 (b)电阻性负载时的电压电流波形 1. 电阻性负载 2 1 0 9 2 1 2 2 cos . U U U sin td( t ) d + = = 2 1 0 9 2 cos R U . R U I d d + = = 负载电压： 负载电流： 晶闸管承受的最大正反向电压： 2 2U dVS d I I 2 = dv d I I 2 2 − 晶闸管电流平均值： 续流二极管的电流平均 = 值：
2.电感性负载 如图所示半控桥式整流电路在电感性负载时采用加接续流二极管的措施。 有了续流二极管,当电源电压降到零时,负载电流流经续流二极管,晶闸管 因电流为零而关断,不会出现失控现象。 流过每只晶闸管平均电流:n1 流过续流二极管的平均电流:z-61 如图所示半控桥式整流电路在电感性负载时,可以不加续流二极管。 这是因为在电源电压过零时,电感中的电流通过Ⅵ1和V2形成续流,确保 VSI或Vs2可靠关断,这样也就不会出现失控现象。 流过每只晶闸管平均电流: 2丌 流过续流二极管的平均电流:,=27-01 2丌
2. 电感性负载 如图所示半控桥式整流电路在电感性负载时采用加接续流二极管的措施。 T8-11.SWF 有了续流二极管，当电源电压降到零时，负载电流流经续流二极管，晶闸管 因电流为零而关断，不会出现失控现象。 如图所示半控桥式整流电路在电感性负载时，可以不加续流二极管。T8- 12.SWF 这是因为在电源电压过零时，电感中的电流通过V1和V2形成续流，确保 VS1或VS2可靠关断，这样也就不会出现失控现象。 流过每只晶闸管平均电流： d I 2 流过续流二极管的平均电流： d I − 流过每只晶闸管平均电流： d I 2 流过续流二极管的平均电流 ： dv d I I 2 2 − =
为了节省晶闸管元件,还可采用如图所示的接线,它由四只整流二极管组成 单相桥式电路,将交流电整流成脉动的直流电,然后用一只晶闸管进行控制,改 变晶闸管的控制角,即可改变其输出电压。 VS V3 u V5 2 V4 V2 R 3反电势负载 当整流电路输出接有电势负载时,只有当电源电源的瞬时值大于反电势,同 时又有触发脉冲时,晶闸管才能导通,整流电路才有电流输出,在晶闸管关断的 时间内,负载上保留原有的反电势
为了节省晶闸管元件，还可采用如图所示的接线，它由四只整流二极管组成 单相桥式电路，将交流电整流成脉动的直流电，然后用一只晶闸管进行控制，改 变晶闸管的控制角，即可改变其输出电压。 3.反电势负载 当整流电路输出接有电势负载时,只有当电源电源的瞬时值大于反电势，同 时又有触发脉冲时，晶闸管才能导通，整流电路才有电流输出，在晶闸管关断的 时间内，负载上保留原有的反电势
lid E VS E id a.负载两端的电压平均值比电阻性负载时高 b.负载电流平均值比电阻性负载时低 U-E R 因为导通角小,导电时间短,回路电阻小,所以,电流的幅值与平均值之比 值相当大,晶闸管元件工作条件差,晶闸管必须降低电流定额使用。另外,对于 直流电动机来说整流子换向电流大,易产生火花,对于电源则因电流有效值大, 要求的容量也大,因此,对于大容量电动机或蓄电池负载,常常串联电抗器,用 以平滑电流的脉动,如图所示
a. 负载两端的电压平均值比电阻性负载时高 b. 负载电流平均值比电阻性负载时低 R U E I d d − = 因为导通角小，导电时间短，回路电阻小，所以，电流的幅值与平均值之比 值相当大，晶闸管元件工作条件差，晶闸管必须降低电流定额使用。另外，对于 直流电动机来说整流子换向电流大，易产生火花，对于电源则因电流有效值大， 要求的容量也大，因此，对于大容量电动机或蓄电池负载，常常串联电抗器，用 以平滑电流的脉动，如图所示
111 l/21 Lid E dc vSI. VS2 V3 2 VI V2 (ME wt 团团团 wt
10.2.3单相全控桥式整流电路 单相全控桥式整流电路如图所示。把半控桥中的两只二极管用两只晶闸管代 替即构成全控桥。 2 112 12d IvS /VS3 I VS4 AVS2 /VS4
10.2.3 单相全控桥式整流电路 单相全控桥式整流电路如图所示。把半控桥中的两只二极管用两只晶闸管代 替即构成全控桥
例10.1欲装一台白炽灯泡调光电路,需要可调的直流电源,调节范围:电压 U=0ⅴ~-180V,电流=0-10A。现采用单相半控桥式整流电路,试求最大输入交流 电压和电流有效值,并选择整流元件。 解:设在晶闸管导通角0为r(控制角为0)时输出电压值为最大(180V),则对 应的输入交流电压有效值为最大。 U180 ===200 0.90.9 实际上还要考虑电网电压波动、管压降以及导通角常常到不了1800,交流电压 要比上述计算而得到的值适当加大10%左右,即大约为220V。因此,在本例中 可以不用整流变压器,直接接到220V的交流电源上。 交流电流有效值 U220Ⅳ =122A R.18 10A 晶闸管所承受的最大正向电压、最大反向电压和二极管所承受的最大反向电压 相等,即 U=Ugn=√2U=141×22V=310V 流过晶闸管和二极管的平均电流:L=L 10A :5A
例10.1 欲装一台白炽灯泡调光电路，需要可调的直流电源，调节范围：电压 U0=0V~180V,电流I0=0~10A。现采用单相半控桥式整流电路，试求最大输入交流 电压和电流有效值，并选择整流元件。 解: 设在晶闸管导通角θ为π(控制角为0 )时输出电压值为最大（180V）， 则对 应的输入交流电压有效值为最大。 V . . U U 200 0 9 180 0 9 0 = = = 实际上还要考虑电网电压波动、管压降以及导通角常常到不了1800 ，交流电压 要比上述计算而得到的值适当加大10%左右，即大约为220V。因此，在本例中 可以不用整流变压器，直接接到220V的交流电源上。 交流电流有效值 ： . A A V V R U I L 12 2 10 180 220 = = = 晶闸管所承受的最大正向电压、最大反向电压和二极管所承受的最大反向电压 相等，即： UFM = URM = 2U =1.41220V = 310V 流过晶闸管和二极管的平均电流 ： A A I I I VS V 5 2 10 2 1 = = 0 = =