13单相桥式整流电路.ppt

阻感性负载单相桥式半控整流电路 半控电路感性负载时与电阻负载的输出电压波形相同。 负载输出电压的平均值为 单相半控桥带阻感负载的小结 假设负载中电感很大，且电路已工作于稳态 ------在u2正半周，触发角a处给晶闸管VT1加触发脉冲， u2经VT1和VD4向负载供电。 ------u2过零变负时，因电感作用使电流连续，VT1继续导 通。但因a点电位低于b点电位，使得电流从VD4转移VD3， VD4关断，电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和 VD3续流。 ------在 u2 负半周触发 角 a 时刻触发 VT2 ， VT2 导通，向 VT1加反压使之关断，u2经VT2和VD3向负载供电。u2过 零变正时，VD4导通，VD3关断。VT2和VD4续流， ud又 为零。 失控现象 ------假设电感足够大，电流不断续 ------当关断VT1，VT2准备关闭系统时，由于电 流的持续性，T1会一直导通！D3和D4轮流 换流，无法关闭系统，造成失控！ ------在失控时，ud仍为正弦半波，即半周期ud 为正弦，另外半周期ud为零，其平均值保 持恒定。即使没有驱动信号，仍然无法关闭系统。 为了避免失控，通常在输出端反联二极管 半控整流工作状态工作模态 半控整流工作状态工作模态 半控整流工作状态工作模态 续流二极管的作用 ------有续流二极管VD时，续流过程由VD 完成，晶闸管关断，避免了某一个晶 闸管持续导通从而导致失控的现象。 ------同时，续流期间导电回路中只有一个 管压降，有利于降低损耗。 基本数量关系 基本数量关系 单相可控整流电路的分析方法 1.可假设第一个触发脉冲前均关断。 2.确定触发脉冲时相应的SCR A-K两端电压是否正偏，若是则导通； 3.电压过零点时注意负载性质（阻性则电流同时过零SCR关断；大电感性则电流量连续可继续导通到另一组SCR触发导通时换相） 4.负载端带续流二极管情况：输出电压不可能小于零。SCR导通至电压过零即换流 还有什么问题吗？ * * * * * 单相桥式全控整流电路工作原理及波形分析 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。 T2和VT3组成另一对桥臂，在u2负半周承受电压-u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断。 u1 u2 T1 T2 T3 T4 ud ug uVT1、4 ωt ωt ωt ωt i2 Rd （1）同步 使触发脉冲与可控整流电路的电源电压之间保持频率和相位的协调关系。 （2）换流（换相） 在可控整流电路中，从一路SCR导通变换为另一路SCR导通的过程。 名词术语 单相全桥整流电路小结 T1T4和 T2T3两组 SCR管轮流触发导通，将交流电变成脉动的直流电； 改变α角，可以改变输出电压电流波形和大小； SCR管可能承受的最大反向电压为u2电压峰值，最大正向电压为u2峰值的一半。 SCR是否能触发导通的依据是电压正偏。 SCR从导通变关断的依据是流过SCR的电流为零(或AK两端电压小于零)。 单相桥式全控整流电路的计算1 数量关系 负载输出电压的平均值为 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： id iVT1、4 ωt ωt 单相桥式全控整流电路的计算2 流过晶闸管的电流有效值： 变压器二次测电流有效值I2与输出直流电流I有效值相等： 又 id iVT1、4 ωt ωt ωt ωt i2 iVT2、3 单相桥式全控整流电路-----电阻性负载基本数量关系 负载电阻上电压有效值U=I R 功率因数 cosφ=P/S=UI/U2=U/U2 不考虑变压器损耗时，变压 器的容量为Ｓ=U2I2 还有什么问题吗？ (二)电感性负载 uL=Ldi/dt，电感L抑制电流变化 电感量较小，控制角较大模态 过程分析： ωt=α时， （给T1T4同时加触发信号） T1 T4导通 id从0开始上升(uL0) L储能，ud=u2 电网供能量给R和L 电感量较小，控制角较大模态 当u2由峰值开始下降后， ud下降但id仍上升 L吸收能量 直到id上升速率0， id =idmax ， 此后id开始下降， L释放能量 电感量较小，控制角较大模态 当ωt= π，u2=0时， id仍0，T1T4继续导通 电感感应电势维持电流 当ωt= π ~ ωt 1时， u2=0 L供能量给R，同时回馈给电网 id继续下降,直到0 （ L能量释放完 T1T4关断 ωt