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第二章 （1）单相半波整流电路 共9页 可控整流电路（1） 单相半波可控整流电路 第三章 整流电路 本课程重点内容之一(约三分之一) 主要内容： 几种常用的可控整流电路的： 电路结构、工作原理，不同性质负载下电压电流波形，电量基本关系，参数计算 要求：掌握各种电路特点和应用范围，根据用电设备要求正确设计可控整流电路及元件的参数 重点：波形分析、电量计算（主要考试形式） 难点：不同性质负载对工况的影响 整流电路*简介 电能的变换：整流器、逆变器、斩波器、交流调压器 整流电路的分类 按组成器件分： 不可控整流电路 直流整流电压和交流电源电压的比值固定 半控整流电路 负载电压平均值可调、极性不能改变 全控整流电路 直流整流电压的平均值和极性可调 整流电路的分类 按电路结构分类 桥式电路（又称全波电路或双拍电路） 零式电路（又称半波电路或单拍电路） 按控制方式分类 相控整流（应用在SCR作为整流器件的电路中） PWM整流（应用在全控器件作为整流器件的电路中） 整流电路的一般结构 几种典型的单相可控整流电路 单相半波可控整流电路 带电阻负载的工作情况 带阻感负载的工作情况 2.2.1 单相半波可控整流电路 单相半波可控整流电路 ★ 纯阻性负载工作情况 阻感性负载工作情况 带续流二极管的阻感性负载工作情况 单相半波可控整流电路原理 带电阻负载的工作情况 复习：晶闸管的开关特性 承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。 承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。 晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。 要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下 。 单相半波可控整流电路(0, ωt1) 未加门极驱动电压情况： 假设:SCR(VT)为理想开关 u2= U2msinωt单相交流电源 u20时： SCR承受正压，无门极触发信号:SCR正向阻断； 承受电压为：u2; id=0, ud=0 单相半波整流电路 (ωt1，π) (π,2π) 当ωt=α时： SCR承受正压，加触发信号： SCR导通 iT= id = i2（副边回路） ud=u2 id=ud/R=u2/R ωt=π时： SCR两端电压为零 SCR关断 iT= id = i2 =0 ωt = π～2π 时： SCR承受反压阻断??? 1 单相半波整流电路（阻性负载） 首先，引入两个重要的基本概念： 1 单相半波整流电路（阻性负载） 直流输出电压平均值为 单相半波可控整流电路（阻性负载） ud为脉动直流，只在u2正半周出现， --半波整流 可控器件+交流输入为单相=单相半波可控整流电路 ud波形在一个电源周期中只脉动1次 --单脉波整流电路 单相半波阻性整流小结 * SCR管触发导通，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。 * 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)。 1 单相半波整流电路 单相半波整流电路 纯阻性负载工作情况 ★ 阻感性负载工作情况 带续流二极管的阻感性负载工作情况 电感的特性 感应电动势的实际方向总是企图阻止电流的变化；电感电流不能发生突变。 电感的能量平恒 电感所储存的磁场能量：  当电流绝对值增加时，电感元件储能增加，元件吸收电能转变为磁场能量； 当电流绝对值减小时，电感元件储能减小，元件将磁场能量释放出来转变成电能； 电感是一种储能元件，并不将吸收的能量消耗掉，而是以磁场能量形式储存，也不会释放出多于吸收储存的能量－－－无源器件 单相半波可控整流电路（感性负载） 带感性负载的工作情况 单相半波可控整流电路（感性负载） 1 单相半波整流电路（感性负载） 初始条件： ，求解 负载阻抗角φ、触发角a、晶闸管导通角θ的关系 若φ为定值，α越大，在u2正半周L储能越少，维持导电的能力就越弱，θ越小 阻感性负载小结 电流较为平缓 电压平均值变小 1 单相半波整流电路 单相半波整流电路 纯阻性负载工作情况 阻感性负载工作情况 ★ 带续流二极管的阻感性负载工作情况 单相半波可控整流电路（带续流二极管） 为避免Ud太小，在负载两端并联续流二极管 并假设L足够大，iL连续   u2正半周时两者工作情况一样 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