单相全桥PWM整流电路的工作原理

单相PWM整流电路：电能转换的捷径
单相PWM整流电路以其高效稳定的性能被广泛应用于电力系统中，本文将详细介绍其工作原理。

一、PWM调制原理
PWM调制即脉宽调制，它是一种控制开关管通断时间比的方式，通过调节开关管通断的时间，使得输出电压波形可以尽可能地接近AI直
流电压。

因此，PWM调制技术是一种高效的电压调节技术。

二、单相PWM整流电路
单相PWM整流电路是以半桥电路为基础建立起来的。

半桥电路的
结构简单，只有两个开关管，可以使输入电压得到零点到正峰值之间
的电压，开关管的工作状态由PWM波形控制，没有导通损耗，输出电
流是纯直流电流，功率因数高，效率高。

三、电路工作原理
单相PWM整流电路的控制部分采用PWM控制芯片，具有自启动、
自调节、过电流保护等功能。

输出部分包括半桥电路和双向电容，其
中半桥电路实现电压变换，双向电容保证了输出电压的平滑。

在电源
的输出端，还需要加上输出电感和滤波电容，以过滤掉高频噪声信号。

四、优点与应用
单相PWM整流电路具有高效稳定、功率因数高、输出电流稳定等优点，已被广泛应用于UPS、交直流电源、光伏逆变器等领域。

同时，这种电路的控制简单，结构紧凑，成本相对较低，因此也受到了广泛的欢迎。

综上所述，单相PWM整流电路是一种高效、稳定、可靠的电压调节技术，具有广泛的应用前景。

通过对其工作原理的了解，我们可以更好地应用这种技术，为电力系统的稳定运行贡献自己的力量。

单相pwm电流整流电路单相PWM电流整流电路是一种常见的电源电路，它可以将交流电转换为直流电，广泛应用于各种领域，如工业自动化、家庭电器等。

本文将从以下几个方面进行详细介绍。

一、单相PWM电流整流电路的基本原理单相PWM电流整流电路的基本原理是利用半桥或全桥逆变器将交流输入转换为直流输出，并通过PWM控制器对逆变器开关管进行调制，实现直流输出的稳定性和精度。

具体来说，当输入交流信号通过半桥或全桥逆变器时，逆变器内部的开关管会根据PWM控制信号打开或关闭，从而使得输出信号在时间上被分成若干个周期，每个周期内包含一个高电平和一个低电平。

通过调节PWM控制信号的占空比可以改变高低电平之间的时间比例，从而实现对输出直流信号的调节。

二、单相PWM电流整流电路的主要组成部分单相PWM电流整流电路主要由以下几个组成部分构成：1. 输入滤波器：用于对输入交流信号进行滤波和去噪处理，在保证输入稳定性和精度的同时，减少对逆变器开关管的干扰。

2. 逆变器：用于将输入交流信号转换为直流输出信号，通常采用半桥或全桥结构。

3. PWM控制器：用于控制逆变器内部开关管的开关时间和占空比，从而实现对输出直流信号的调节。

4. 输出滤波器：用于对输出直流信号进行滤波和去噪处理，在保证输出稳定性和精度的同时，减少对负载的干扰。

5. 保护电路：用于保护整个电路不受过压、过流、短路等异常情况的影响，并防止逆变器开关管损坏。

三、单相PWM电流整流电路的工作原理单相PWM电流整流电路的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 输入滤波：将输入交流信号通过输入滤波器进行滤波和去噪处理，使得输入信号稳定性和精度得到保证，并减少对逆变器开关管的干扰。

2. 逆变：经过输入滤波后，交流信号被送入半桥或全桥逆变器中进行逆变操作。

在逆变过程中，PWM控制器会根据设定的占空比控制开关管的开关时间，从而实现对输出直流信号的调节。

3. 输出滤波：逆变后的直流信号经过输出滤波器进行滤波和去噪处理，使得输出信号稳定性和精度得到保证，并减少对负载的干扰。

单相全桥PWM整流电路的工作原理整流电路的工作原理是将交流电转换为直流电。

在单相全桥PWM整流电路中，交流电源通过一个变压器降低电压并供电给四个开关管。

开关管在交流电的正、负半周上轮流导通和截止，来控制输出电压和电流的形状和幅度。

整流过程中的四个开关管可以分为上下两个桥臂，每个桥臂有两个开关管。

在整流过程中，交流源的正弦电压周期性地改变极性，正半周和负半周分别对应桥臂的不同导通方式。

正半周时，上桥臂导通，下桥臂截止；负半周时，上桥臂截止，下桥臂导通。

通过这种方式，可实现对输入电压的全波整流。

开关管导通过程中，电流从输入电源流向开关管和输出负载，而开关管截止时，电流则通过反向二极管回路流向输出负载和滤波电容。

开关管的导通和截止是通过PWM（脉冲宽度调制）信号控制的，PWM信号由控制电路产生。

PWM信号的主要功能是控制开关管的开通和断开时间，以控制整流电路输出电压的大小。

PWM信号有两个控制参数：占空比和频率。

占空比是指开关管导通时间占整个周期的比例，而频率则决定了PWM信号的周期。

通过调整这两个参数，可以实现整流电路输出电压的调节和稳定。

在整流过程中，由于交流电源和负载之间存在电感和电容等元件，电流和电压的变化会引起电压波形的畸变。

为了得到平滑的直流输出电压，需要在整流电路的输出端连接一个滤波电容。

滤波电容通过将电流平滑化，使得输出电压呈现近似直流的特性。

此外，PWM整流电路还需要考虑电流的保护和控制。

通常会加入过流保护电路来保护开关管和负载电路不受过电流的损坏。

同时，还可以通过控制PWM信号来控制输出电流的大小，实现对负载的精确控制。

总而言之，单相全桥PWM整流电路通过控制开关管的导通和截止，利用PWM技术对交流电进行整流，实现将交流电源转换为稳定的直流电。

该电路结构简单，功效高效，被广泛应用于各种电源和电动机控制系统中。

单相桥式全控整流电路基本工作原理该电路的基本工作原理如下：1.开通晶闸管：当输入交流电信号通过变压器降压后，将其接入晶闸管的两个交流输入端，晶闸管的门极接入触发控制电路。

在晶闸管通态分析中，容易发现当控制电路输出触发信号时，晶闸管正向导通，出现一个正导通的主电路。

此时，电流会通过晶闸管并进入负载电路。

2.关断晶闸管：在晶闸管正向导通后，电池使负载电路到负电压，负载电路从正向导通瞬间开始以反向电压工作，并保持该反向电压直到接下来正向导通的晶闸管。

3.换流：当正向导通的晶闸管关闭后，由于变压器的储能作用，晶闸管的另一对形成了正导通的主电路。

同样，电流会通过晶闸管并进入负载电路。

通过四个晶闸管的交替工作，即实现了电流的不间断输出，并将交流电信号变换为直流电信号。

4.触发控制：晶闸管的触发控制电路可以通过改变晶闸管的触发脉冲的时间、幅度和频率，来实现对晶闸管导通的控制。

具体来说，控制电路可以感知输入交流电信号的特性，并产生与之匹配的触发电压和触发时间，以确保晶闸管在合适的时机导通，并实现需求的电流输出。

5.平滑滤波：为了减小输出直流电的波动，通常在单相桥式全控整流电路的输出端串联一个滤波电路，通过电感和电容元件对输出电流进行平滑滤波，使得输出电流更加稳定。

-输出电流可以通过控制晶闸管的触发角度和宽度来实现对电路负载的精确控制。

-该电路可以实现电压和电流的双向控制，适用于多种应用场景，如交流调压、变频调速和直流供电等。

-由于使用了可控硅元件，电路具有较高的效率和可靠性。

需要注意的是，单相桥式全控整流电路在实际使用中需要根据具体需求来选择合适的晶闸管和控制电路参数，以实现期望的工作效果。

此外，由于晶闸管具有半导体器件的特性，需要采取一定的保护措施，以防止过流和过压等情况的发生。

PWM整流电路的原理分析摘要:无论是不控整流电路，还是相控整流电路，功率因数低都是难以克服的缺点.PWM整流电路是采用PWM控制方式和全控型器件组成的整流电路，本文以《电力电子技术》教材为基础，详细分析了单相电压型桥式PWM整流电路的工作原理和四种工作模式。

通过对PWM整流电路进行控制，选择适当的工作模式和工作时间间隔，交流侧的电流可以按规定目标变化，使得能量在交流侧和直流侧实现双向流动，且交流侧电流非常接近正弦波，和交流侧电压同相位，可使变流装置获得较高的功率因数。

1 概述传统的整流电路中，晶闸管相控整流电路的输人电流滞后于电压，其滞后角随着触发角的增大而增大，位移因数也随之降低。

同时输人中谐波分量也相当大，因此功率因数很低。

而二极管不控整流电路虽然位移因数接近于1，但输人电流中谐波分量很大，功率因数也较低。

PWM整流电路是采用PWM控制方式和全控型器件组成的整流电路，它能在不同程度上解决传统整流电路存在的问题。

把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就形成了PWM整流电路。

通过对PWM整流电路进行控制，使其输人电流非常接近正弦波，且和输人电压同相位，则功率因数近似为1。

因此，PWM整流电路也称单位功率因数变流器。

参考文献［1］在第6章“PWM控制技术”中增添了“PWM整流电路及其控制方法”这一部分内容。

但在PWM整流电路的工作原理中介绍篇幅较少，只是针对PWM整流电路的运行方式相量图进行分析，没有分析其工作过程。

对PWM 整流电路不熟悉的教师在了解这部分内容时普遍感觉吃力。

1 单相电压型桥式PWM整流电路电压型单相桥式PWM整流电路最早用于交流机车传动系统，为间接式变频电源提供直流中间环节，其电路如图I所示。

每个桥臂由一个全控器件和反并联的整流二极管组成。

L为交流侧附加的电抗器，在PWM整流电路中是一个重要的元件，起平衡电压、支撑无功功率和储存能量的作用。

为简化分析，可以忽略L的电阻。

图 1 电压型单相桥式PWM整流电路除必须具有输人电感外，PWM整流器的电路结构和PWM逆变电路是相同的。

单相全桥pwm整流电路等效电路1. 什么是单相全桥PWM整流电路？嘿，朋友们！今天我们来聊聊单相全桥PWM整流电路。

这名字听起来像是从科幻电影里跳出来的，其实它就是把交流电变成直流电的一种方式，简单说就是把“摇摇晃晃”的电流变成“稳稳当当”的电流。

说到这里，有没有感觉到有点像把一杯摇晃的水倒入一个稳稳的杯子里？这个过程可不仅仅是把水换个地方那么简单哦！在这个过程中，PWM（脉宽调制）技术就像是一个魔法师，帮我们调整电流的“强度”和“频率”，让电流变得更加平稳。

2. 工作原理2.1 全桥结构首先，我们得了解全桥的构造。

这就像是搭积木一样，全桥由四个开关（通常是晶体管）组成。

想象一下，这四个开关就像是四个朋友，彼此配合得天衣无缝，来控制电流的流向。

你可能会问，这四个开关是怎么工作的呢？其实，他们的工作原理就像是在跳舞，有时这两个开关打开，有时那两个开关打开，最终把交流电的正负半周都用上了。

2.2 PWM调制接下来就是PWM调制的部分了。

这一步就像是在调音台上调节音量。

通过改变开关打开和关闭的时间比例，我们可以精确控制输出电压。

这种方法就像是用遥控器调整电视音量，有时音量大，有时音量小，真是好玩又神奇！这样做的好处是可以让输出电流更加稳定，减少波动，就像把一条河流修整成了缓缓流淌的小溪。

3. 优势与应用3.1 优势哎呀，说到优势，这个整流电路简直是如虎添翼。

首先，它的效率高得让人惊叹！在许多应用场合，比如电源转换器、UPS（不间断电源）等，单相全桥PWM整流电路能够以极高的效率把电能转化过来，让电流流得更顺畅。

再者，电路的设计相对简单，故障率低，维修起来也很方便。

想象一下，你的电器故障了，修起来就像换个灯泡那么简单，多舒服呀！3.2 应用那么，这种电路到底用在哪些地方呢？举个简单的例子，像是电动汽车的充电桩，单相全桥PWM整流电路就是它们的重要组成部分。

它帮助把市电转换成电动汽车所需的直流电，让电动汽车能够顺利地充电。

什么是PWM整流电路？它和相控整流电路的工作原理和性能有何不同？PWM整流电路（Pulse Width Modulation Rectifier）是一种通过脉宽调制（PWM）技术实现的整流电路。

它通过对输入交流电压进行控制，将其转换成脉冲状的直流电压，以供后续的电力转换和利用。

PWM整流电路的工作原理如下：1.输入交流电压会经过整流桥（通常为可逆桥式整流器），将交流信号转换为带有纹波的直流信号。

2.通过PWM控制技术，根据所需输出电压的要求，调节整流桥的开关器件（如晶闸管、IGBT等）的导通和关断，从而控制输出电压的大小和形状。

3.脉冲宽度调制信号会根据输入交流电压的变化进行相应调整，以实现需要的输出特性。

相控整流电路（Phase Controlled Rectifier）是一种使用可控硅（thyristor）器件控制整流装置的电路。

它通过控制可控硅的导通角度来调节输出电压。

相控整流电路的工作原理如下：1.可控硅作为开关器件，通过控制控制信号的施加时间和角度来控制导通。

2.控制信号（触发脉冲）的施加时间和角度，用于控制可控硅的导通和关断时刻。

3.控制信号的施加时间和角度与输入交流电压的相位关系密切相关，通过改变可控硅的导通时刻来实现调节输出电压的目的。

相控整流电路和PWM整流电路的主要差异在于控制方式和切换频率：1.控制方式：相控整流电路通过控制可控硅的导通角度来调节输出电压，而PWM整流电路则通过调节脉冲宽度调制信号来实现电压控制。

2.切换频率：相控整流电路的切换频率取决于输入交流电压的频率，而PWM整流电路的切换频率可自行选择。

性能方面，PWM整流电路相对于相控整流电路具有以下优势：1.控制精度高：PWM整流电路可以精确控制脉冲宽度调制信号，以实现输出电压的精确调节。

2.谐波内容低：PWM整流电路可以通过控制开关器件的开关频率和脉冲宽度，减少谐波成分，提高电路的功率质量。

3.可以使用高频开关：PWM整流电路可以使用高频开关器件，从而实现更高的开关频率和功率密度，适用于高性能和高效率的应用。

单相全桥逆变电路工作原理单相全桥逆变电路是一种常用的电力变换装置，其主要用途是将直流电转换为交流电。

其工作原理是通过四个开关管将直流电进行切割和逆向变换，最终得到一定电压和频率的交流输出。

下面将从工作原理、电路构成、优缺点和应用领域等方面详细阐述单相全桥逆变电路。

一、工作原理单相全桥逆变电路由四个开关管（晶闸管或MOSFET）组成，与一台变压器一起工作。

当1、2交流电源正负极向变压器输入直流电压时，S1和S4开启，S2和S3关闭。

这时，直流电源会通过变压器的一端进入，而另一端则会输出负电压，这样输出端就获得了一种交流电压。

然后，当1、2交流电源正负极的电压变为相反时，S2和S3打开，S1和S4关闭，这样直流电压就会反向通过变压器，输出端就依然能够获得一种交流电压。

两次的输出发生的相位差为180度，即输出的正弦波形左右当中的各一半，从而实现了逆变电路的工作。

二、电路构成单相全桥逆变电路的电路构成简单，主要由直流电源、四个开关管和变压器组成。

其中直流电源的电压和电流都需要进行选定和计算，开关管的类型和参数也需要进行选择和配合，变压器的参数也需要充分考虑和计算。

其中，开关管就是单向导电的器件，分为输入端和输出端，控制端与两个端口相连，当接收到控制信号时，控制端就开启器件，这样开关管就导通了。

在单相全桥逆变电路中，由于一次侧变压器中心点与输出端相连，所以开关管的控制信号需要进行相互协调，以保证逆变电路的正常工作。

三、优缺点单相全桥逆变电路也有其自身的优缺点。

其优点在于逆变电路稳定性高、输出电压频率可控、输出精度较高、效率高等，还能够实现交流电的变换、整流、调节及保护等多种功能。

而缺点在于电路构造较为复杂、噪声等环境干扰较大、器件选配精度较高等。

四、应用领域单相全桥逆变电路在现代工业生产中得到广泛应用，如电子、电力、通讯、光学、机械、石油化工等行业。

其中在工业控制领域，逆变电路可被应用于电机启动、转速控制、液压泵站控制、机床等方面。

单相全波整流电路原理
单相全波整流电路是一种常用的电路配置，用于将交流电转换为直流电。

该电路可以实现对正弦信号的全波整流，即将正半周部分和负半周部分均变换为正向电压输出。

该电路主要由四个元件组成：变压器、二极管桥、负载电阻和滤波电容。

其原理如下：
1. 变压器：交流电首先经过变压器，将输入电压调整为所需的工作电压。

变压器一般具有降压或升压的功能，可以将输入电压变换到合适的范围。

2. 二极管桥：经过变压器的交流电进入二极管桥，二极管桥由四个二极管组成，排列成桥形。

它的作用是将交流电的负半周部分进行反向连接，实现对负半周信号的整流，使其转换为正向电压。

3. 负载电阻：正向输出的信号通过负载电阻连接到电路的输出端，实现对电流的限制。

负载电阻可以保护其他电路元件免受过大电流的损害，并将电流转换为有效的输出功率。

4. 滤波电容：在负载电阻之前设置一个滤波电容，用于对输出电压进行滤波。

滤波电容的作用是去除电压中的纹波成分，从而获得稳定的直流输出。

通过上述连接方式，单相全波整流电路可以将交流电转换为直
流电，并实现对负半周的整流。

它在实际应用中广泛用于电源供应、充电器等场合，具有较高的转换效率和稳定性。

一：PWM整流电路1.单相PWM整流电路单相桥式PWM整流电路如图1所示。

按照自然采样法对功率开关器件VT1～VT4进行SPWM控制，就可在全桥的交流输入端AB间产生出SPWM波电压。

中含有和正弦调制波同频、幅值成比例的基波，以及载波频率的高次谐波，但不含低次谐波。

由于交流侧输入电感Ls的作用，高次谐波造成的电流脉动被滤除，控制正弦调制波频率使之与电源同频，则输入电流也可为与电源同频正弦波。

单相桥式PWM整流电路按升压斩波原理工作。

当交流电源电压时，由VT2、VD4、VD1、Ls和VT3、VD1、VD4、Ls分别组成两个升压斩波电路。

以VT2、VD4、VD1、Ls构成的电路为例，当VT2导通时，通过VT2、VD4向Ls储能；当VT2关断时，Ls中的储能通过VD1、VD4向直流侧电容C充电，致使直流电压高于的峰值。

当时，则由VT1、VD3、VD2、Ls和VT4、VD2、VD3、Ls分别组成两个升压斩波电路，工作原理与时类似。

由于电压型PWM整流电路是升压型整流电路，其输出直流电压应从交流电压峰值向上调节，向低调节会恶化输入特性，甚至不能工作。

图1 单相PWM整流电路输入电流相对电源电压的相位是通过对整流电路交流输入电压的控制来实现调节。

图5-47给出交流输入回路基波等效电路及各种运行状态下的相量图。

图中分别为交流电源电压、电感上电压、电阻上电压及输入电流的基波相量，为的相量。

图2 PWM整流电路输入等效电路及运行状态相量图图（b）为PWM整流状态，此时控制滞后的一个角，以确保与同相位，功率因数为1，能量从交流侧送至直流侧。

图（c）为PWM逆变状态，此时控制超前的一个角，以确保与正好反相位，功率因数也为1，但能量从直流侧返回至交流侧。

从图（b）、（c）可以看出，PWM整流电路只要控制的相位，就可方便地实现能量的双向流动，这对需要有再生制动功能、欲实现四象限运行的交流调速系统是一种必须的变流电路方案。

单相全桥整流电路工作原理
嘿，朋友们！今天咱来唠唠单相全桥整流电路工作原理，这可真是个超级有趣的东西呢！
你想想啊，电就像一群调皮的小精灵，在电路里跑来跑去。

单相全桥整流电路呢，就像是小精灵们的指挥家！比如说家里的那些电器，像电灯泡啦，为啥它能亮堂堂的呀？这可就多亏了单相全桥整流电路呀！
它的工作原理其实并不难理解。

就好像是有四条路，小精灵们可以从这四条路通过。

当电流从一边进来的时候，这个单相全桥整流电路就开始工作啦！它把交流电变成直流电，就像把一群乱糟糟的小精灵变得整整齐齐，排好队向前走一样。

哎呀呀，那场面一定很壮观吧！
“那这个过程是咋做到的呀？”你可能会这么问。

嘿嘿，这就得靠那几个关键的元件啦！就好像一个团队里的不同角色，大家齐心合力完成任务。

整流二极管就像是勇敢的卫士，把那些不符合要求的电流挡住，只让直流电通过。

你看，单相全桥整流电路是不是超厉害呀！它就像一个默默无闻的幕后英雄，让我们的生活变得更加便利。

没有它，那些电器还能不能正常工作都不好说呢！
所以呀，千万别小看了这个单相全桥整流电路，它真的超级重要！它让电更好地为我们服务，给我们带来光明和方便。

大家都要好好了解了解它哟！。

单相桥式全控整流电路原理一、概述单相桥式全控整流电路是一种广泛应用于电力电子领域的电路形式，它具有输入电流为正弦波、输出电压为全波整流电压、功率因数为接近1等优点，因此在各种电力电子应用场景中得到了广泛应用。

本篇文章将详细介绍单相桥式全控整流电路的工作原理、电压和电流波形以及控制方式。

二、工作原理单相桥式全控整流电路主要由四个晶闸管组成，其中两个为反向并联晶闸管，它们串联在交流电源和直流负载之间。

工作原理如下：1.电源电压经变压器降压后，再经二极管D1、D2对电容C1进行半波整流，得到一个按正弦规律变化的半波脉冲。

2.当输入电压的正半周来临时，触发A晶闸管，通过电感使B晶闸管导通，C晶闸管处于阻断状态，电源电压经B晶闸管和负载构成回路，将电容C1上的直流电压经负载送出。

3.当输入电压的负半周来临时，触发B晶闸管，通过电感使A晶闸管导通，C晶闸管仍处于阻断状态，由于电感电流不能突减，晶闸管C截止。

此时电源通过触发A和二极管D2向电容C充电。

由于电容电压不能突变，输出电压波形为一个正弦波。

三、电压和电流波形在单相桥式全控整流电路中，输入电流和输出电压的波形均为正弦波。

输入电流的大小和相位与输入电压同步，电流的波形受触发脉冲的控制。

输出电压的幅值取决于交流电源的电压和负载的大小。

当负载变化时，输出电流的波形也会随之变化。

在整流电路中，通常使用电容滤波来提高输出电压的稳定性。

四、控制方式单相桥式全控整流电路的控制方式主要包括电压控制、电流控制和复合控制三种。

电压控制通过调节触发脉冲的相位来实现输出电压的调节；电流控制通过调节触发脉冲的宽度来实现输出电流的调节；复合控制则同时考虑输出电压和电流的调节。

在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的控制方式。

五、结论单相桥式全控整流电路是一种具有广泛应用价值的电力电子电路形式，具有输入电流为正弦波、输出电压为全波整流电压、功率因数为接近1等优点。

本篇文章详细介绍了单相桥式全控整流电路的工作原理、电压和电流波形以及控制方式，希望能为相关人员提供有益的参考。

单相桥式相控整流电路的工作原理
单相桥式相控整流电路是一种常见的电源控制电路，在许多电子设备中经常使用。

它
的工作原理是基于相位控制技术，通过调整输入电压的相位角度，实现对输出电压的控
制。

单相桥式相控整流电路由一个全波桥式整流电路和一个相位控制电路组成。

全波桥式
整流电路由四个二极管组成，对输入电压进行整流。

在正半周期中，D1和D3导通，D2和
D4截止；在负半周期中，D2和D4导通，D1和D3截止。

这样可以将输入电压的双向交流信号转换为单向的脉冲信号。

相位控制电路是由一个触发器和一个可变电阻组成。

触发器接收一个正弦波信号，并
输出一个方波脉冲信号。

这个方波脉冲信号的周期与输入正弦波信号的周期相同。

可变电
阻接收由触发器输出的方波脉冲信号，并根据可变电阻的阻值来调整输出信号的延迟角度。

在每一个周期内，触发器都会产生一个方波脉冲信号，可变电阻通过调整这个信号的延迟
角度来控制相位角度。

当可变电阻的阻值为零时，输出信号的延迟角度为零，那么输出电流的零交错点与输
入电压的零交错点完全一致，输出电压峰值也将与输入电压峰值一致。

当可变电阻的阻值
逐渐增加，输出信号的延迟角度也随之增加，输出电压峰值将逐渐降低。

当可变电阻的阻
值达到最大值时，输出电压峰值降为零。

PWM整流电路的原理分析摘要:无论是不控整流电路，还是相控整流电路，功率因数低都是难以克服的缺点.PWM整流电路是采用PWM控制方式和全控型器件组成的整流电路，本文以《电力电子技术》教材为基础，详细分析了单相电压型桥式PWM整流电路的工作原理和四种工作模式。

通过对PWM整流电路进行控制，选择适当的工作模式和工作时间间隔，交流侧的电流可以按规定目标变化，使得能量在交流侧和直流侧实现双向流动，且交流侧电流非常接近正弦波，和交流侧电压同相位，可使变流装置获得较高的功率因数。

1 概述传统的整流电路中，晶闸管相控整流电路的输人电流滞后于电压，其滞后角随着触发角的增大而增大，位移因数也随之降低。

同时输人中谐波分量也相当大，因此功率因数很低。

而二极管不控整流电路虽然位移因数接近于1，但输人电流中谐波分量很大，功率因数也较低。

PWM整流电路是采用PWM控制方式和全控型器件组成的整流电路，它能在不同程度上解决传统整流电路存在的问题。

把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就形成了PWM整流电路。

通过对PWM整流电路进行控制，使其输人电流非常接近正弦波，且和输人电压同相位，则功率因数近似为1。

因此，PWM整流电路也称单位功率因数变流器。

参考文献［1］在第6章“PWM控制技术”中增添了“PWM整流电路及其控制方法”这一部分内容。

但在PWM整流电路的工作原理中介绍篇幅较少，只是针对PWM整流电路的运行方式相量图进行分析，没有分析其工作过程。

对PWM 整流电路不熟悉的教师在了解这部分内容时普遍感觉吃力。

1 单相电压型桥式PWM整流电路电压型单相桥式PWM整流电路最早用于交流机车传动系统，为间接式变频电源提供直流中间环节，其电路如图I所示。

每个桥臂由一个全控器件和反并联的整流二极管组成。

L为交流侧附加的电抗器，在PWM整流电路中是一个重要的元件，起平衡电压、支撑无功功率和储存能量的作用。

为简化分析，可以忽略L的电阻。

图 1 电压型单相桥式PWM整流电路除必须具有输人电感外，PWM整流器的电路结构和PWM逆变电路是相同的。

0 引言众所周知，在传统的整流电路中，晶闸管可控整流装置的功率因数会随着其触发角的增加而变坏，这不但使得电力电子类装置成为电网中的主要谐波因素，也增加了电网中无功功率的消耗。

PWM整流电路是采用脉宽调制技术和全控型器件组成的整流电路，能有效地解决传统整流电路存在的问题。

通过对PWM整流电路进行有效的控制，选择合适的工作模式和工作时序，从而调节了交流侧电流的大小和相位，使之接近正弦波并与电网电压同相或反相，不但有效地控制了电力电子装置的谐波问题，同时也使得变流装置获得良好的功率因数。

1 单相电压型桥式PWM整流电路的结构单相电压型桥式PWM整流电路最初出现在交流机车传动系统中，为间接式变频电源提供直流中间环节，电路结构如图1所示。

每个桥臂由一个全控器件和反并联的整流二极管组成。

L为交流侧附加的电抗器，起平衡电压，支撑无功功率和储存能量的作用。

图1中uN(t)是正弦波电网电压；Ud是整流器的直流侧输出电压；us(t)是交流侧输入电压，为PWM控制方式下的脉冲波，其基波与电网电压同频率，幅值和相位可控；iN(t)是PWM整流器从电网吸收的电流。

由图1所示，能量可以通过构成桥式整流的整流二极管VD1～VD4完成从交流侧向直流侧的传递，也可以经全控器件VT1～VT4从直流侧逆变为交流，反馈给电网。

所以PWM整流器的能量变换是可逆的，而能量的传递趋势是整流还是逆变，主要视VT1～VT4的脉宽调制方式而定。

因为PWM整流器从交流电网吸取跟电网电压同相位的正弦电流，其输入端的功率是电网频率脉动的两倍。

由于理想状况下输出电压恒定，所以此时的输出电流id与输入功率一样也是网频脉动的两倍，于是设置串联型谐振滤波器L2C2，让其谐振输出电流基波频率的2倍，从而短路掉交流侧的2倍频谐波。

2 单相电压型桥式整流电路的工作原理图2是单相PWM电压型整流电路的运行方式相量图，us1(t)设为交流侧电压Us(t)的基波分量，iN1(t)为电流iN(t)的基波分量，忽略电网电阻的条件下，对于基波分量，有下面的相量方程成立，即：可以看出，如果采用合适的PWM方式，使产生的调制电压与网压同频率，并且调节调制电压，以使得流出电网电流的基波分量与网压相位一致或正好相反，从而使得PWM整流器工作在如图2所示的整流或逆变的不同工况，来完成能量的双向流动。

单相电压型桥式pwm整流电路运行方式好啦，今天咱们来聊聊什么是单相电压型桥式PWM整流电路，说实话，光是听名字就有点让人脑袋发懵，是吧？啥是“单相”？啥又是“电压型”？“桥式”是什么鬼？再加上PWM这个有点“高深莫测”的名词，看得我都有点晕乎了。

别急，咱们慢慢来，把这堆看似复杂的东西都捋顺了。

单相电压型桥式PWM整流电路这个名字其实没有那么吓人。

简单说，这个电路其实就是用来把交流电转变为直流电的装置。

它是通过一种叫做PWM（脉宽调制）的方法来控制电流的。

这不就是充电器里面那种会发出“嗡嗡”声的电路嘛，哈哈，想象一下，给电池充电的那个过程。

它并不直接将交流电变成直流电，而是通过调节电流的“宽度”和“频率”来达到这个目的，搞得有点像是“巧手”在玩魔术。

你只需要知道，经过它的“调教”后，电压更稳定，设备也能更安全地运行。

要知道，这个电路是“单相”的，这是什么意思呢？哦，就是说它只需要用一条交流电路就能工作。

而不像三相电那样需要三条交流电路。

听起来有点像我们家常见的电源插座，都是“单相”的，也就是一根火线、一根零线。

而这条“单相”的电流呢，不是直流的，还是交替变化的。

你可以把这种电流想象成一条不断波动的河流，它的水流方向时而向前，时而向后，变化得特别快。

但是咱们的电器可不喜欢这种“河流”，它们需要一个稳定的电压，不能搞这种“忽前忽后”的电流。

所以，电压型桥式PWM整流电路就有了作用，它通过一些聪明的技术手段，把这种“波动的河流”给平稳下来，让电器能舒服地工作。

再来说说“桥式”，其实桥式整流就是通过四个二极管组成的桥形结构，把交流电转换成直流电的一种方法。

想象一下四个二极管排成了一个“桥”字形状，电流经过这个“桥”，就会变成你需要的直流电了。

虽然听起来简单，但这里面有一套巧妙的工作原理。

通过这四个二极管的配合，不管交流电波动怎么变化，都能确保电流最后是单方向流动的，不会再倒流回来，这样电压就更加稳定了。

桥式整流就像是你把水流通过一个过滤系统，把里面的杂质和波动都去除掉，最后让水变得清澈透明。

单相全桥整流电路原理
单相全桥整流电路是一种常用的电力电子器件，用于将交流电转换为直流电。

它由四个晶闸管和四个二极管组成，形成一个桥形电路。

其原理如下：
晶闸管具有一种特殊的结构，可以被用作电子开关。

当正向偏置晶闸管时，它会导通电流，而反向偏置时则不会导通。

二极管则只允许电流单向通过。

在单相全桥整流电路中，交流电源的两个输出端分别与桥形电路的两个对角线连接。

当交流电源处于正半周时，其中一个二极管和一个晶闸管导通，使得电流流过这两个元件。

这样，交流电就通过晶闸管和二极管转换为直流电。

当交流电源处于负半周时，另外一个二极管和晶闸管导通，电流流过这两个元件，同样将交流电转换为直流电。

通过这种方式，交流电源的正半周期和负半周期都被转换为直流电。

为了保证交流电源的输出电流是符合要求的直流电流，需要进行滤波处理。

一种常用的滤波方式是在电路中添加一个电容器，使得通过电容器的电流变得更加平滑。

通过控制晶闸管的导通和关断，可以控制电荷流向电容器的方式，从而改变输出电压的大小。

这样，单相全桥整流电路就可以实现对输出电压的调节。

综上所述，单相全桥整流电路利用晶闸管和二极管的导通和关
断特性，将交流电源转换为符合要求的直流电。

通过适当控制晶闸管的导通，可以实现对输出电压的调节。

单相桥式整流电路图及工作原理(含参数计算)
时间：2011-04-15 21:09:07 来源：作者：
1.工作原理
单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，其电路如图10.1.2所示。

图10.1.2单相桥式整流电路
（a）整流电路(b)波形图
在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。

根据图10.1.2(a)的电路图可知：
当正半周时二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。

当负半周时二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。

在负载电阻上正负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。

单相桥式整流电路的波形图见图10.1.2(b)。

2.参数计算
根据图10.1.2（b）可知，输出电压是单相脉动电压。

通常用它的平均值与直流电压等效。

流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压做傅里叶分析。

此时谐波分量中的二次谐波幅度最大，最低次谐波的幅值与平均值的比值称为脉动系数S。

3.单相桥式整流电路的负载特性曲线
单相桥式整流电路的负载特性曲线是指输出电压与负载电流之间的关系曲线该曲线如图10.1.3所示。

曲线的斜率代表了整流电路的内阻。

图10.1.3 负载特性曲线。

单相全桥PWM整流电路的工作原理
正弦信号波和三角波相比较的方法对图6-28b 中的V1~V4 进行SPWM 控制，就可以在桥的交流输入端AB 产生一个SPWM 波uAB。

uAB 中含有和正弦信
号波同频率且幅值成比例的基波分量，以及和三角波载波有关的频率很高的谐波，不含有低次谐波。

由于Ls 的滤波作用，谐波电压只使is 产生很小的脉动。

当正弦信号波频率和电源频率相同时，is 也为与电源频率相同的正弦波。

us 一定时，is 幅值和相位仅由uAB 中基波uABf 的幅值及其与us 的相位差决定。

改变uABf 的幅值和相位，可使is 和us 同相或反相，is 比us 超前90°，或使is 与us 相位差为所需角度。

PWM 整流电路的工作原理
图6-29 PWM 整流电路的运行方式向量图
(2)对单相全桥PWM 整流电路工作原理的进一步说明整流状态下:us 0 时，（V2、VD4、VD1、Ls）和（V3、VD1、VD4、Ls）分别组成两个升压斩波电路，以（V2、VD4、VD1、Ls）为例。

V2 通时，us 通过V2、VD4 向Ls 储能。

V2 关断时，Ls 中的储能通过VD1、VD4 向C 充电。

us 0 时，（V1、VD3、VD2、Ls）和（V4、VD2、VD3、Ls）分别组成两个升压斩波电路。

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