单相桥式可控整流电路课件.ppt

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1、关于单相桥式可控整关于单相桥式可控整流电路流电路现在学习的是第1页，共14页数量关系数量关系1)1)输出直流电压平均值输出直流电压平均值U Ud d及有效值及有效值U U（角的移相范围为0180。）3.2 3.2 单相桥式可控整流电路单相桥式可控整流电路2)输出直流电流平均值输出直流电流平均值Id3)晶闸管电流平均值晶闸管电流平均值IdT和有效值和有效值ITpwtwtwt000i2udidb)c)d)dd uVT1,4现在学习的是第2页，共14页3.2 3.2 单相桥式可控整流电路单相桥式可控整流电路5)5)功率因数功率因数4)4)变压器二次测电流有效值变压器二次测电流有效值I2与输出直流电流

2、与输出直流电流I有效值相等：有效值相等：不考虑变压器的损耗时，要求变压器的容量 S=U2I2。现在学习的是第3页，共14页2.2.电感性负载（不接续流二极管）电感性负载（不接续流二极管）n假假设设负负载载电电感感很很大大，负负载载电电流流i id d连连续续且波形近似为一水平线。且波形近似为一水平线。图图3-6单相全控桥带单相全控桥带阻感负载时的电路及波形阻感负载时的电路及波形3.2 3.2 单相桥式可控整流电路单相桥式可控整流电路nu u2 2过过零零变变负负时时，由由于于电电感感的的作作用用晶晶闸闸管管VTVT1 1和和VTVT4 4中中仍仍流流过过电电流流i id d，并并不不关关断。断

3、。n至至tt=+时时刻刻，给给VTVT2 2和和VTVT3 3加加触触发发脉脉冲冲，因因VTVT2 2和和VTVT3 3本本已已承承受受正正电电压压，故故两管导通。两管导通。nVTVT2 2和和VTVT3 3导导通通后后，u u2 2通通过过VTVT2 2和和VTVT3 3分分别别向向VTVT1 1和和VTVT4 4施施加加反反压压使使VTVT1 1和和VTVT4 4关关断断，流流过过VTVT1 1和和VTVT4 4的的电电流流迅迅速速转转移到移到VTVT2 2和和VTVT3 3上，此过程称上，此过程称换相换相或或换流换流。现在学习的是第4页，共14页3.2 3.2 单相桥式可控整流电路单相桥

4、式可控整流电路2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4数量关系数量关系晶闸管移相范围为90。晶闸管承受的最大正反向电压均为 。晶闸管导通角与 无关，均为180。电流的平均值和有效值：变压器二次侧电流i2的波形为正负各180的矩形波，其相位由 角决定，有效值I2=Id。现在学习的是第5页，共14页3.电感性负载（接续流二极管）见图电感性负载（接续流二极管）见图3-7n为为了了扩扩大大移移相相范范围围，使使波波形形不不出出现现负负值值且且输输出出电电流流更更加加平平稳，可在负载两端并接续流二极管，如图稳，可在负载两端并接续

5、流二极管，如图4-4-7 7 电路所示。电路所示。n接接续续流流管管后后，的的移移相相范范围围可可扩扩大大到到0 0。在在这这区区间间内内变化，只要电感量足够大，输出电流变化，只要电感量足够大，输出电流i id d就可保持连续且平稳。就可保持连续且平稳。n在在电电源源电电压压u u2 2过过零零变变负负时时，续续流流管管承承受受正正向向电电压压而而导导通通，晶晶闸闸管管承承受受反反向向电电压压被被关关断断。这这样样u ud d波波形形与与电电阻阻性性负负载载相相同同，如如图图4-4-7b7b所所示示。负负载载电电流流i id d是是由由晶晶闸闸管管VTVT1 1和和VTVT 3 3、VTVT2

6、 2和和VTVT、续流管续流管VDVD相继轮流导通而形成的。相继轮流导通而形成的。u uT T波形与电阻负载时相同波形与电阻负载时相同。3.2 3.2 单相桥式可控整流电路单相桥式可控整流电路现在学习的是第6页，共14页图图图图3-73-7单相全控桥带阻感负载时的电路及波形单相全控桥带阻感负载时的电路及波形单相全控桥带阻感负载时的电路及波形单相全控桥带阻感负载时的电路及波形 （接续流管）（接续流管）（接续流管）（接续流管）接入接入接入接入VDVD：扩大移相范围，不让扩大移相范围，不让扩大移相范围，不让扩大移相范围，不让u ud d出现负面积。出现负面积。出现负面积。出现负面积。移相范围：移相范

7、围：移相范围：移相范围：0 0 180180 u ud d波形与电阻性负载相同波形与电阻性负载相同波形与电阻性负载相同波形与电阻性负载相同I Id d由由由由VT1VT1和和和和VT3VT3，VT2VT2和和和和VT4VT4，以以以以及及及及VDVD轮流导通形成。轮流导通形成。轮流导通形成。轮流导通形成。u u u uT T T T波形与电阻负载时相同。波形与电阻负载时相同。波形与电阻负载时相同。波形与电阻负载时相同。现在学习的是第7页，共14页4.4.带反电动势负载时的工作情况带反电动势负载时的工作情况 n n在在在在|u u2 2|E E时，才有晶闸管承时，才有晶闸管承时，才有晶闸管承时，

8、才有晶闸管承 受正电压，有导通的可能。受正电压，有导通的可能。受正电压，有导通的可能。受正电压，有导通的可能。图图3-8单相桥式全控整流电路接反电动单相桥式全控整流电路接反电动势势电阻负载时的电路及波形电阻负载时的电路及波形3.2 3.2 单相桥式可控整流电路单相桥式可控整流电路电流断续n n 导通之后，导通之后，导通之后，导通之后，u ud=d=u u2 2，n n 直至直至直至直至|u u2|=2|=E E，i id d即降至即降至即降至即降至0 0,使得晶使得晶使得晶使得晶闸管关断，此后闸管关断，此后闸管关断，此后闸管关断，此后u ud=d=E E。与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度停

9、止导电，称为停止导电角，在 角相同时，整流输出电压比电阻负载时大。b)idOEudwtIdOwt qd现在学习的是第8页，共14页为了使电流连续，一般在主电路中直流输出侧串联一个平波电为了使电流连续，一般在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器，用来减少电流的脉动和延长晶闸管导通的时间。抗器，用来减少电流的脉动和延长晶闸管导通的时间。电感量足电感量足够大时，电流波形近似一直线。够大时，电流波形近似一直线。3.2 3.2 单相桥式可控整流电路单相桥式可控整流电路电流连续有负面积n由于电感存在由于电感存在Ud波形出现负面积，使波形出现负面积，使Ud下降。下降。n可调范围：可调范围：0 90 图图3-

10、9单相桥式全控整流电路带反电动势负单相桥式全控整流电路带反电动势负载串平波电抗器，电流连续的临界情况载串平波电抗器，电流连续的临界情况twwOud0Eidtpd q=p现在学习的是第9页，共14页3.2 3.2 单相桥式可控整流电路单相桥式可控整流电路n接入接入VD：扩大移相范围，不让扩大移相范围，不让ud出现负面积。出现负面积。n移相范围：移相范围：0 180 nud波形与电阻性负载相同波形与电阻性负载相同nId由由VT1和和VT4，V2和和VT3，以及以及VD轮流导通形成。轮流导通形成。图图3-10单相桥式全控整流电路，单相桥式全控整流电路，有反电动势负载串平波电抗器、接续流二极管有反电动

11、势负载串平波电抗器、接续流二极管现在学习的是第10页，共14页3.2 3.2 单相桥式可控整流电路单相桥式可控整流电路二、二、二、二、单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路单相桥式半控整流电路n n单单单单相相相相全全全全控控控控桥桥桥桥中中中中，每每每每个个个个导导导导电电电电回回回回路路路路中中中中有有有有2 2个个个个晶晶晶晶闸闸闸闸管管管管，为为为为了了了了对对对对每每每每个个个个导导导导电电电电回回回回路路路路进进进进行行行行控控控控制制制制，只只只只需需需需1 1个个个个晶晶晶晶闸闸闸闸管管管管就就就就可可可可以以以以了了了了，另另另另1 1个个个个晶晶晶晶闸

12、闸闸闸管管管管可可可可以以以以用用用用二二二二极极极极管管管管代代代代替替替替，从从从从而而而而简简简简化化化化整整整整个个个个电电电电路路路路。如如如如此此此此即即即即成成成成为为为为单单单单相相相相桥桥桥桥式式式式半半半半控控控控整整整整流流流流电电电电路路路路（先不考虑（先不考虑（先不考虑（先不考虑VDVDR R）。）。）。）。n n半半半半控控控控电电电电路路路路与与与与全全全全控控控控电电电电路路路路在在在在电电电电阻阻阻阻负载时的工作情况相同。负载时的工作情况相同。负载时的工作情况相同。负载时的工作情况相同。图图3-11单相桥式半控整流电路，单相桥式半控整流电路，有续流二极管，阻感

13、负载时有续流二极管，阻感负载时的电路及波形的电路及波形现在学习的是第11页，共14页vv单相半控桥带阻感负载的情况单相半控桥带阻感负载的情况单相半控桥带阻感负载的情况单相半控桥带阻感负载的情况 *假设负载中电感很大，且电路已工作于假设负载中电感很大，且电路已工作于假设负载中电感很大，且电路已工作于假设负载中电感很大，且电路已工作于稳态在稳态在稳态在稳态在u u2 2正半周，触发角正半周，触发角正半周，触发角正半周，触发角 处给晶闸管处给晶闸管处给晶闸管处给晶闸管VTVT加触加触加触加触发脉冲，发脉冲，发脉冲，发脉冲，u u2 2经经经经VT1VT1和和和和VD4VD4向负载供电。向负载供电。向

14、负载供电。向负载供电。u u2 2过零变负时，因电感作用使电流连过零变负时，因电感作用使电流连过零变负时，因电感作用使电流连过零变负时，因电感作用使电流连续，续，续，续，VTVT1 1继续导通。但因继续导通。但因继续导通。但因继续导通。但因 点电位低于点电位低于点电位低于点电位低于b b点点点点电位，使得电流从电位，使得电流从电位，使得电流从电位，使得电流从VDVD4 4转移至转移至转移至转移至VDVD2 2，VDVD4 4关关关关断，电流不再流经变压器二次绕组，而是断，电流不再流经变压器二次绕组，而是断，电流不再流经变压器二次绕组，而是断，电流不再流经变压器二次绕组，而是由由由由VTVT1

15、1和和和和VDVD2 2续流。续流。续流。续流。在在在在u u2 2负半周触发角负半周触发角负半周触发角负半周触发角 时刻触发时刻触发时刻触发时刻触发VTVT3 3，VTVT3 3导通，则向导通，则向导通，则向导通，则向VTVT1 1加反压使之关断，加反压使之关断，加反压使之关断，加反压使之关断，u u2 2经经经经VTVT3 3和和和和VDVD2 2向负载供电。向负载供电。向负载供电。向负载供电。u u2 2过零变正时，过零变正时，过零变正时，过零变正时，VDVD4 4导导导导通，通，通，通，VDVD2 2关断。关断。关断。关断。VTVT3 3和和和和VDVD4 4续流，续流，续流，续流，u

16、 ud d又为又为又为又为零。零。零。零。图图3-11单相桥式半控整流电路，单相桥式半控整流电路，有续流二极管，阻感负载时有续流二极管，阻感负载时的电路及波形的电路及波形3.2 3.2 单相桥式可控整流电路单相桥式可控整流电路现在学习的是第12页，共14页续流二极管的作用续流二极管的作用续流二极管的作用续流二极管的作用若若若若无无无无续续续续流流流流二二二二极极极极管管管管，则则则则当当当当 突突突突然然然然增增增增大大大大至至至至180180180180 或或或或触触触触发发发发脉脉脉脉冲冲冲冲丢丢丢丢失失失失时时时时，会会会会发发发发生生生生一一一一个个个个晶晶晶晶闸闸闸闸管管管管持持持持

17、续续续续导导导导通通通通而而而而两两两两个个个个二二二二极极极极管管管管轮轮轮轮流流流流导导导导通通通通的的的的情情情情况况况况，这这这这使使使使u u u ud d d d成成成成为为为为正正正正弦弦弦弦半半半半波波波波，即即即即半半半半周周周周期期期期u u u ud d d d为为为为正正正正弦弦弦弦，另外半周期另外半周期另外半周期另外半周期u u u ud d d d为零，其平均值保持恒定，称为为零，其平均值保持恒定，称为为零，其平均值保持恒定，称为为零，其平均值保持恒定，称为失控失控失控失控。（见图。（见图。（见图。（见图3-123-123-123-12）有有有有续续续续流流流流二二

18、二二极极极极管管管管VDVDVDVDR R R R时时时时，续续续续流流流流过过过过程程程程由由由由VDVDVDVDR R R R完完完完成成成成，晶晶晶晶闸闸闸闸管管管管关关关关断断断断，避避避避免免免免了了了了某某某某一一一一个个个个晶晶晶晶闸闸闸闸管管管管持持持持续续续续导导导导通通通通从从从从而而而而导导导导致致致致失失失失控控控控的的的的现现现现象象象象。同同同同时时时时，续续续续流流流流期期期期间间间间导导导导电电电电回回回回路路路路中中中中只只只只有有有有一一一一个个个个管管管管压压压压降降降降，有有有有利于降低损耗。利于降低损耗。利于降低损耗。利于降低损耗。3.2 3.2 单相桥式可控整流电路单相桥式可控整流电路现在学习的是第13页，共14页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第14页，共14页