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第2章 可控整流电路 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。 2.1 单相可控整流电路 2.1.1 单相半波可控整流电路 2.1.2 单相桥式全控整流电路 2.1.3 单相桥式半控整流电路 2.1.1 单相半波可控整流电路　一.　带电阻负载的工作情况 　工作原理 在实际应用中，某些负载基本上是电阻性的，如电阻加热炉、电解和电镀等。电阻性负载的特点是电压与电流成正比，波形相同并且同相位，电流可以突变。 首先假设以下几点：(1) 开关元件是理想的，即开关元件(晶闸管)导通时，通态压降为零，关断时电阻为无穷大；(2) 变压器是理想的，即变压器漏抗为零，绕组的电阻为零、励磁电流为零。 单相半波可控整流器图和工作波形(电阻性负载) ?? 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。通过改变触发角α的大小，直流输出电压ud的波形发生变化，负载上的输出电压平均值发生变化，显然α=180o时，Ud=0。由于晶闸管只在电源电压正半波内导通，输出电压ud为极性不变但瞬时值变化的脉动直流，故称“半波”整流。 移相与移相范围 移相是指改变触发脉冲ug出现的时刻，即改变控制角α的大小。 移相范围是指触发脉冲ug的移动范围，它决定了输出电压的变化范围。单相半波可控整流器电阻性负载时的移相范围是0～180o。 2. 基本数量关系 (1) 直流输出电压平均值Ud与输出电流平均值Id 直流输出电压平均值Ud: 输出电流平均值Id: (2) 输出电压有效值U与输出电流有效值I 输出电压有效值U: 输出电流有效值I: (3) 晶闸管电流有效值和变压器二次侧电流有效值 单相半波可控整流器中，负载、晶闸管和变压器二次侧流过相同的电流，故其有效值相等，即： (4) 功率因数cosφ 整流器功率因数是变压器二次侧有功功率与视在功率的比值 式中 P—变压器二次侧有功功率，P=UI=I2R S—变压器二次侧视在功率，S=U2I2 (5) 晶闸管承受的最大正反向电压Um 晶闸管承受的最大正反向电压Um是相电压峰值。 〖例2-1〗 如图所示单相半波可控整流器，电阻性负载，电源电压u2为220V，要求的直流输出电压为50 V，直流输出平均电流为20A 试计算： (1) 晶闸管的控制角。 (2) 输出电流有效值。 (3) 电路功率因数。 (4) 晶闸管的额定电压和额定电流。 解 (1) 则α=90o (2) Ω 当α=90o时，输出电流有效值 (3) (4) 晶闸管电流有效值IT 与输出电流有效值相等，即： 则 取2倍安全裕量，晶闸管的额定电流为： （5）晶闸管承受的最高电压： 考虑(2~3)倍安全裕量，晶闸管的额定电压为 根据计算结果可以选取满足要求的晶闸管KP100-7。 单相半波可控整流器图和工作波形(电感性负载) 在ωt=0到α期间，晶闸管阳极和阴极之间的电压uAK大于零，但晶闸管门极没有触发信号，晶闸管处于正向关断状态，输出电压、电流都等于零。 在ωt=α时，门极有触发信号，晶闸管被触发导通，负载电压ud= u2。 当ωt=π时，交流电压u2过零，由于有电感电势的存在，晶闸管的电压uAK仍大于零，晶闸管会继续导通，电感的储能全部释放完后，晶闸管在u2反压作用下而截止。直到下一个周期的正半周。 2. 数量关系 直流输出电压平均值Ud为 从Ud的波形可以看出，由于电感负载的存在，电源电压由正到负过零点也不会关断，输出电压出现了负波形，输出电压和电流的平均值减小；当大电感负载时输出电压正负面积趋于相等，输出电压平均值趋于零，则id也很小。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。 三. 电感性负载加续流二极管 1. 工作原理 电源电压正半波u2＞0，晶闸管电压uAK＞0。在ωt=α处触发晶闸管导通，负载上有输出电压和电流，续流二极管VDR承受反向电压而处于断态。 电源电压负半波u2＜0，通过续流二极管VDR使晶闸管承受反向电压而关断。电感的感应电压使VDR承受正向电压导通续流，负载两端的电压仅为续流二极管的管压降。如果电感足够大，续流二