单相半控桥式整流电路
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摘要随着科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定。
整流的基础是整流电路。
由于电力电子技术是将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域,利用半导体电力开关器件组成各种电力变换电路实现电能和变换和控制,而构成的一门完整的学科。
整流电路的应用十分广泛。
广泛的应用于直流电动机、电镀、电解电源、同步发电机励磁、通信系统电源灯。
本设计研究了单相半控桥式整流电路,对整流电路的原理及特点进行了分析,对整流元件进行了参数计算并选择出了合适的器件。
本设计选择KJ004集成触发器做为晶闸管的触发电路,详细的介绍了KJ004的工作原理。
本设计还设计了合理的保护电路。
最后利用simulink搭建仿真模型。
关键词:半控整流,驱动电路,保护电路,simulink仿真单相半控桥式整流电路设计1 主电路的设计1.1设计目的(1)、把从电力电子技术课程中所学到的理论和实践知识,在课程设计实践中全综合的加以运用,使这些知识得到巩固、提高,并使理论知识与实践技能密切结合起来。
(2)、初步树立起正确的设计思想,掌握一般电力电子电路设计的基本方法和技能,培养观察、分析和解决问题及独立设计的能力,训练设计构思和创新能力。
(3)、培养具有查阅参考文献和技术资料的能力,能熟悉或较熟悉地应用相关手册、图表、国家标准,为今后成为一名合格的电气工程技术人员进行必须的基本技能和基本素质训练。
1.2整流电路的选择整流电路是电力电子电路中出现最早的一种,整流电路是把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
目录一、实验基本内容----------------------------------21.实验项目名称-----------------------------------2-----------------------------------23.实验完成目标-----------------------------------3二、实验条件描述-----------------------------------31.主要设备仪器-----------------------------------3三、实验过程描述-----------------------------------41.实现同步---------------------------------------42.半控桥纯阻性负载试验---------------------------43.半控桥阻-感性负载〔串联L=200mH〕实验-----------6四、实验仿真---------------------------------------9五、实验数据处理及讨论-----------------------------18六、实验思考---------------------------------------22一、实验基本内容:单相半控桥整流电路实验2.实验已知条件:单相半控桥整流电路如下图,图中晶闸管VT1,二极管VD4组成一对桥臂,VT3,VD2组成另一对桥臂,变压器u2加在桥臂的中间。
(1)阻性负载电源电压u2在〔0,α〕,VD2,VT3承受反向阳极电压处于截止状态,由于VT1未加触发脉冲而使VT1,VD4处于正向阻断状态,此时ud=0 , uVT1=u2, uVD2= -u2, uVT3=0, uVD4=0;wt=α时刻,触发VT1,VT1,VD4立即导通,VD2,VT3承受反向电压关断,此时ud= u2 , uVT1= 0, uVD2= -u2, uVT3=-u2, uVD4=0;u2在负半周〔π,π+α〕期间,VT3,VD2虽然承受正向阳极电压但由于门极没有触发信号而正向阻断,此时ud=0,uVT1=0,uVD4=u2,uVT3= -u2,uVD2=0; wt=π+α时刻触发VT3,则VT3,VD2,此时ud= u2,uVT1=-u2,uVD4=u2, uVT3=0, uVD2=0。
图1 由单结晶体管触发的单相半控桥式整流电路改变电位器RP的数值可以调节输出脉冲电压的频率。
但是(RP+R)的阻值不能太小,否则在单结晶体管导通之后,电源经过RP和R供给的电流较大,单结晶体管的电流不能降到谷点电流之下,电容电压始终大于谷点电压,因此,单结晶体管就不能截止,造成单结晶体管的直通现象。
选用谷点电流大一些的管子,可以减少这种现象。
当然,(RP+R)的阻值也不能太大,否则充电太慢,使晶闸管的最大导通角受到限制,减小移相范围。
一般(RP +R)是几千欧到几十千欧。
单结晶体管触发电路输出的脉冲电压的宽度,主要决定于电容器放大电的时间常数。
R1或C太小,放电快,触发脉冲的宽度小,不能使晶闸管触发。
因为晶闸管从阻断状态到完全导通需要一定时间,一般在10uf以下,所以触发脉冲的宽度必须在10uf以上。
如选用C=0.1~1uF,R1=250~100Ω,就可得到数十微秒的脉冲宽度。
但是,若C值太大,由于充电时间常数(RP+R)C的最小值决定于最小控制角,则(RP+R)就必须很小,如上所述,这将引起单结晶体管的直通现象。
如果R1太大,当单结晶体管尚未导通时,其漏电流就可能在R1上产生较大的电压,这个电压加在晶闸管的控制极上而导致误触发。
一般规定,晶闸管的不触发电压为0.15~0.3V,所以上述电压不应大于这个数值。
脉冲电压的幅度决定于直流电源电压和单结晶体管的分压比。
如电源电压为20V,晶体管的分压比为0.5,则在单结晶体管导通时,电容器上的电压约为10V,除去管压降外,可以获得幅度为7~8V的输出脉冲电压。
根据上述数据,输出脉冲的宽度和幅度都能满足触发晶闸管的要求。
图1中的电阻R2是作温度补偿用的。
因为在U P=U BB+U D的式中,分压比几乎不随温度而变,而U D将随温度上升而略有下降。
这样,UP就要随温度而变,这是不希望的。
当接入R2(及R1)后,UBB是由稳压电源的电压UZ经R2、RBB、R1分压而得,而RBB 随温度上升而增大,因此在温度上升后,RBB增大,电流就减小,R1和R2上的压降也相应减小,UBB就增大一些,于是补偿了UD因温度上升而下降之值,从而使峰点电压UP保持不变⑴稳压管的作用是将整流电压uo变换成梯形波(削去顶上一块,所谓削波),稳定在一个电压值UZ,使单结晶体管输出的脉冲幅度和每半周产生第一个脉冲(第一个脉冲使晶闸管触发导通后,后面的脉冲都是无用的)的时间不受交流电源电压波动的影响。
单相全波可控整流电路、单相桥式半控整流电路一.单相全波可控整流电路单相全波可控整流电路(Single Phase Full Wave Controlled Rectifier),又称单相双半波可控整流电路。
图1 单相全波可控整流电路及波形单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的。
变压器不存在直流磁化的问题。
单相全波与单相全控桥的区别是:单相全波中变压器结构较复杂,材料的消耗多。
单相全波只用2个晶闸管,比单相全控桥少2个,相应的,门极驱动电路也少2个;但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的2倍。
单相全波导电回路只含1个晶闸管,比单相桥少1个,因而管压降也少1个。
因此,单相全波电路有利于在低输出电压的场合应用1.电路结构图2.单相桥式半控整流电路,有续流二极管,阻感负载时的电路及波形单相全控桥中,每个导电回路中有2个晶闸管,1个晶闸管可以用二极管代替,从而简化整个电路。
如此即成为单相桥式半控整流电路(先不考虑VDR)。
单相全控桥式整流电路带电阻性负载的电路图如2所示,四个晶间管组成整流桥,其中vTl、vT4组成一对桥臂,vT 2、vT3组成另一对桥臂,vTl和vT3两只晶闸管接成共阴极,VT2和VT 4两只品间管接成共阳极,变压器二次电压比接在a、b两点,u2=1.414U2sin(wt)2.电阻负载半控电路与全控电路在电阻负载时的工作情况相同。
其工作过程如下:a)在u2正半周,u2经VT1和VD4向负载供电。
b) u2过零变负时,因电感作用电流不再流经变压器二次绕组,而是由VT1和VD2续流。
c)在u2负半周触发角a时刻触发VT3,VT3导通,u2经VT3和VD2向负载供电。
d)u2过零变正时,VD4导通,VD2关断。
VT3和VD4续流,u d又为零。
3.续流二极管的作用1)避免可能发生的失控现象。
2)若无续流二极管,则当a突然增大至180 或触发脉冲丢失时,会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况,这使u d成为正弦半波,其平均值保持恒定,称为失控。
单相桥式半控整流电路实验报告单相桥式半控整流电路实验报告引言:在电力系统中,整流电路是一种常见的电力转换器,用于将交流电转换为直流电。
单相桥式半控整流电路是一种常用的整流电路,具有简单、高效、可靠等特点。
本实验旨在通过搭建和测试单相桥式半控整流电路,深入了解其原理和性能。
实验装置和原理:实验中使用的装置包括变压器、整流电路、电阻、电感、电容、开关管等。
变压器用于将交流电源的电压变换为适合整流电路的电压。
整流电路由四个二极管和一个可控硅组成,其中二极管用于实现整流功能,可控硅用于实现半控功能。
电阻、电感和电容用于实现电路的滤波功能,使输出电压更加稳定。
实验步骤和结果:1. 搭建电路:按照实验指导书的要求,将变压器、整流电路、电阻、电容等元件连接起来,并接上交流电源。
确保电路连接正确无误。
2. 测试输出电压:将示波器连接到输出端,调节可控硅触发角度,观察输出电压的变化。
记录不同触发角度下的输出电压值。
3. 测试输出电流:将电流表连接到输出端,调节可控硅触发角度,观察输出电流的变化。
记录不同触发角度下的输出电流值。
4. 测试电路的滤波效果:将示波器连接到滤波电容的两端,观察输出电压的波形变化。
记录不同滤波电容下的输出电压波形。
根据实验结果,我们可以得到以下结论:1. 随着可控硅触发角度的增大,输出电压呈线性增长。
这是因为可控硅的导通时间增加,导致整流电路的导通时间增加,从而输出电压增大。
2. 随着可控硅触发角度的增大,输出电流呈非线性增长。
这是因为可控硅的导通时间增加,导致整流电路的导通时间增加,从而输出电流增大。
但当可控硅触发角度接近90度时,输出电流基本保持不变,因为此时整流电路的导通时间接近整个交流周期,无法进一步增大。
3. 增加滤波电容可以有效减小输出电压的波动,提高输出电压的稳定性。
这是因为滤波电容能够储存电荷,在整流电路导通时间短暂中释放电荷,从而平滑输出电压。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了单相桥式半控整流电路的原理和性能。
单相桥式半控整流电路原理
嘿,朋友们!今天咱要来聊聊单相桥式半控整流电路原理啦!这玩意儿就像是电路世界里的神奇魔法,能把交流电变成直流电。
你想想看啊,家里的那些电器,不都需要直流电才能好好工作嘛。
单相桥式半控整流电路就像是个超级英雄,默默在背后工作,为电器们提供稳定的直流电!比如说,你正在用的手机充电器,里面可就有它的功劳呢!
那它到底是怎么工作的呢?简单来说,就是通过一些二极管和晶闸管的组合啦。
这就好像是一个团队在协作,每个成员都有自己的任务,大家一起合作,才能完成把交流电变成直流电这个大目标!哎呀,这是不是很神奇呢?就好比一个交响乐团,各种乐器一起奏响美妙的乐章!
在这个电路里,二极管就像是坚定的卫士,一直坚守岗位,让电流只能按照规定的方向流动。
而晶闸管呢,就像是个聪明的指挥官,可以控制电流的通断。
哇塞,这也太牛了吧!比如说,在一些需要调节电流大小的场合,晶闸管就发挥大作用啦,是不是很厉害?
来举个例子吧,咱家里的调光台灯,不就能调节亮度嘛,这背后可就有单相桥式半控整流电路在帮忙呢!它可以根据你的需要,控制台灯的亮度,是不是超级贴心?
单相桥式半控整流电路真的是电路世界里不可或缺的一部分啊!它就像是一个默默付出的无名英雄,虽然我们平时不太会注意到它,但它却一直在为我们的生活提供便利。
怎么样,现在是不是对它超感兴趣啦?我觉得,我们真应该好好感谢这些默默工作的电路元件,它们让我们的生活变得更加美好和方便呀!
总之,单相桥式半控整流电路原理真的太有趣了,值得我们好好去探索和学习!。
单相桥式半控整流电路电感量大小对负载电流的影响在单相桥式半控整流电路中,电感的大小对于负载电流有着重要的影响。
在本文中,我们将从生动、全面、有指导意义的角度来探讨这一问题。
首先,我们来了解一下单相桥式半控整流电路的基本构造和工作原理。
该电路由四个电子器件组成,包括两个可控硅元件和两个二极管。
可控硅元件可以根据控制信号进行导通或者关断,实现对负载电流的控制。
而二极管则起到了使电流只能在一个方向流动的作用。
在这种电路中,电感的作用是将交流输入电压转换为直流输出电压。
电感可以延缓电流的变化速度,阻止突变的电流波形。
当负载电流发生变化时,电感能够通过储存和释放能量来平滑电流波形,稳定输出电压。
因此,电感的大小直接影响到负载电流的稳定性。
接下来,让我们来探讨一下电感量大小对负载电流的具体影响。
首先,当电感的值较小时,电感的储能能力较弱,对电流波形的平滑作用也较弱。
在这种情况下,负载电流会受到较大的冲击,波形可能出现明显的峰值和谷值。
这会引起负载电流的不稳定,可能给负载带来较大的损害,甚至导致系统失效。
而当电感的值逐渐增大时,电感的储能能力也逐渐增强。
电感能够吸收电流的峰值部分,并在峰值消失时释放能量。
这使得负载电流的变化相对平缓,电流波形更加平稳。
对于负载电流要求较高或者需要稳定输出电压的场合,我们可以适当增大电感的值,以确保负载电流的稳定性。
然而,电感的值过大也会带来一些问题。
当电感的值过大时,会增加电路中的电感阻抗。
这会导致整流电路的功耗增加,且与耦合电容等其他元件配合不当时,可能导致整流电路的性能下降,损耗增大。
因此,在选择电感的大小时,需要进行合理的权衡,并根据实际应用需求进行选择。
综上所述,电感的大小对单相桥式半控整流电路的负载电流有着重要的影响。
适当选择合适的电感值,可以保证负载电流的稳定性,避免电流突变给负载带来的损害。
然而,电感值过大也会带来功耗增加等问题,因此需要进行合理的选择。
在实际应用中,我们需要根据具体需求和实际情况,选择合适的电感大小,以确保整流电路的性能和可靠性。
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 单相半控桥式晶闸管整流电路的设计(带续流二极管)(阻感负载)初始条件:1、电源电压:交流100V/50Hz2、输出功率:500W3、移相范围0º~180º要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、根据课程设计题目,收集相关资料、设计主电路、控制电路;2、用MATLAB/Simulink对设计的电路进行仿真;3、撰写课程设计报告——画出主电路、控制电路原理图,说明主电路的工作原理、选择元器件参数,说明控制电路的工作原理、绘出主电路典型波形,绘出触发信号(驱动信号)波形,并给出仿真波形,说明仿真过程中遇到的问题和解决问题的方法,附参考资料;5、通过答辩。
时间安排:2012.12.24-12.29指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日摘要单向桥式半控整流电路实际上是由单相桥式全控电路简化而来的。
在单相桥式全控整流电路中,每一个导电回路中有两个晶闸管,即用两个晶闸管同时导通以控制导电的回路。
但实际上为了对每个导电回路进行控制,只需要一个晶闸管就行了,另一个晶闸管可以用二级管代替,从而得到单向半控桥式整流电路。
除了用二极管代替晶闸管以外,该电路在实际应用中需加设续流二极管R VD ,以避免可能发生的失控现象。
实际运行中,若无续流二极管,则当 突然增大至180或触发脉冲丢失时,会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况,这使d u 成为正弦半波,即半周期d u 为正弦,另外半周期d u 为零,其平均值保持恒定,相当于单相半波不可控整流电路时的波形,称为失控。
有续流二极管R VD 时,续流过程由R VD 完成,在续流阶段晶闸管关断,这就避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。
总的来说,单相桥式半控整流电路具有电路简单、调整方便、使用元件少等优点,而且不会导致失控显现,续流期间导电回路中只有一个管压降,少了一个管压降,有利于降低损耗。
单相半控桥式整流电路
单相半控桥式整流电路是一种常见的电路结构,广泛应用于各种电子设备中。
本文将从电路原理、工作特点、应用范围等方面进行详细介绍。
一、电路原理
单相半控桥式整流电路由四个二极管和两个可控硅构成,其中两个二极管为正向导通,两个二极管为反向截止。
两个可控硅可以通过控制电压来实现导通和截止,从而实现对电路的控制。
二、工作特点
1. 正半周
当输入电压为正半周时,可控硅1被触发,电流通过可控硅1和二极管D1,输出电压为正半周的正脉冲。
同时,可控硅2被阻止导通,二极管D2被反向截止,输出电压为0。
2. 负半周
当输入电压为负半周时,可控硅2被触发,电流通过可控硅2和二极管D2,输出电压为负半周的负脉冲。
同时,可控硅1被阻止导通,二极管D1被反向截止,输出电压为0。
3. 输出波形
通过控制可控硅的导通和截止,可以控制输出波形。
当可控硅1和可控硅2交替导通时,输出波形为全波整流的直流电压,可以用于各种电子设备的供电。
三、应用范围
单相半控桥式整流电路广泛应用于各种电子设备中,如电视机、电脑、音响、电动工具等。
它具有体积小、效率高、稳定性好等优点,可以满足各种电子设备的供电需求。
四、结论
单相半控桥式整流电路是一种常见的电路结构,具有广泛的应用范围。
通过控制可控硅的导通和截止,可以实现对电路的控制,满足各种电子设备的供电需求。
三.实验原理单相桥式半控整流电路在电阻性负载时的工作情况与全控电路完全相同,这里只介绍电感性负载时的工作情况。
单相桥式半控整流电路原理图如下图所示。
假设负载中电感很大,且电路已工作于稳态。
当电源电压 u 2 在正半周期,控制角为 a 时触发晶闸管 VT1 使其导通,电源经 VT1 和 VD4 向负载供电。
当 u 2 过零变负时,由于电感的作用使 VT1 继续导通。
因a 点电位低于 b 点电位,使得电流从 VD4 转移至 VD2 ,电流不再流经变压器二次绕组,而是由 VT1 和 VD2 续流。
此阶段忽略器件的通态压降,则u d = 0 ,不像全控电路那样出现 u d 为负的情况。
在 u 2 负半周控制角为 a 时触发 VT3 使其导通,则向 VT1 加反压使之关断, u 2 经 VT3 和 VD2 向负载供电。
u 2 过零变正时, VD4 导通。
VT3 和VD4 续流, u d 又为零。
此后重复以上过程。
若无续流二极管,则当 a 突然增大至180 ° 或触发脉冲丢失时,会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况,这使 u d 成为正弦半波,即半周期 u d 为正弦,另外半周期 u d 为零,其平均值保持恒定,称为失控。
有续流二极管 VD 时,续流过程由 VD 完成,在续流阶段晶闸管关断,避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。
单相桥式半控整流电路原理图四.实验内容⒈ 接线在实验装置断电的情况下,按单相桥式半控整流电路实验线路图及接线图进行接线。
图中可调电阻器 R d ,选用 MEL ﹣ 03 中的其中一组可调电阻器并联, R d 的初始电阻值应调到最大值。
⒉ 触发电路调试在主电路断电情况下调试触发电路。
当给定电压 U g = 0V ,调节偏移电压使触发脉冲初始相位 a =180 °,然后逐渐调节给定电压 U g ,观察触发脉冲移相范围是否满足 a =30 °~180 °。
单相桥式半控整流电路是一种常见的电力电子器件,它常用于交流电源的整流和调节。
在设计这种电路时,电感参数的选择是非常重要的,它直接影响着整流电路的性能和稳定性。
本文将详细介绍单相桥式半控整流电路中电感参数的选择原则。
1. 电感参数的作用电感在单相桥式半控整流电路中起着重要的作用。
它可以平滑电流,减小输出电压的脉动,同时还能提高整流电路的功率因数。
在进行电感参数选择时需要考虑这些因素。
2. 选择合适的电感值在单相桥式半控整流电路中,电感的取值范围一般在几百微亨到数毫亨之间。
具体选择电感值的原则如下:(1)根据输出电流大小来选择电感值。
通常来说,输出电流越大,所需要的电感值也越大。
(2)考虑输出电压脉动。
选用较大的电感值可以减小输出电压的脉动,提高整流电路的稳定性。
(3)考虑功率因数。
电感也可以用来提高整流电路的功率因数,选择合适的电感值可以使功率因数接近1。
3. 电感参数的计算在实际应用中,可以通过电感参数的计算公式来确定电感的取值。
一般来说,可以根据输出电流和频率来计算所需要的电感值,计算公式如下:L = (U / f) * (1 - D) / I其中,L为电感值,U为输出电压,f为频率,D为占空比,I为输出电流。
4. 其他注意事项在选择电感参数时,还需要考虑一些其他因素:(1)温升。
选择合适的电感参数可以减小电感的温升,提高整流电路的使用寿命。
(2)尺寸和成本。
电感的尺寸和成本也是选择电感参数时需要考虑的因素,需要根据实际需求进行合理选择。
总结选择合适的电感参数对单相桥式半控整流电路的性能和稳定性至关重要。
在选取电感值时,需要考虑输出电流大小、输出电压脉动、功率因数等因素,通过合适的计算公式来确定电感的取值。
还需要考虑温升、尺寸和成本等因素。
希望本文对读者们在电感参数选择方面有所帮助。
尊敬的读者,接上文继续探讨单相桥式半控整流电路中电感参数的选择原则。
在上文中我们讨论了电感参数的作用、选择合适的电感值以及电感参数的计算方法等内容。
单相桥式半控整流电路续流二极管作用单相桥式半控整流电路是一种常用的电路拓扑结构,通常用于将交流电转化为直流电。
在这种电路中,续流二极管起着重要的作用,下面将详细介绍续流二极管的作用。
续流二极管位于单相桥式半控整流电路中的负载电阻RL与晶闸管T1之间,其主要功能是在晶闸管T1导通后,提供一个绕过负载电阻RL的电流通路,以确保电流的持续流动。
在单相桥式半控整流电路中,晶闸管充当开关的作用。
当晶闸管T1导通时,正半周期的电流可以经过负载电阻RL流向负极,造成一个正向电流。
但是,在负向电压的半周期中,晶闸管T1是处于非导通状态的,此时不能通过晶闸管T1流过负载电阻RL的电流。
而这时续流二极管就起到了重要的作用。
续流二极管被连接到桥式电路的N侧和负载电阻RL之间,负责提供一个可控的绕过负载电阻RL的电流路径。
当晶闸管T1不导通时,负向电压会使续流二极管上的二极管正向偏置,使其导通,从而维持电流的持续流动。
续流二极管的导通使得电流可以继续流向负极,完成半周期的整流过程。
同时,续流二极管还能够减小由于晶闸管T1导通不完全带来的传导损耗和电压尖峰问题。
续流二极管在单相桥式半控整流电路中的作用主要有以下几个方面:1.提供电流通路:续流二极管在晶闸管T1不导通的半周期中提供一个绕过负载电阻RL的电流通路,使得电流可以持续流动,确保整流电路正常工作。
2.防止反向电压:在负向电压的半周期中,晶闸管T1是不导通的,而续流二极管则起到了防止反向电压的作用。
当晶闸管不导通时,负向电压会使续流二极管导通,电流可以继续流向负极。
3.减小传导损耗:续流二极管的导通可以有效地减小由于晶闸管导通不完全而带来的传导损耗。
当晶闸管导通不完全时,续流二极管的导通可以使电流可以继续顺利流过,避免不必要的能量损失。
4.减小电压尖峰:当晶闸管导通时,续流二极管也会导通,从而减小因晶闸管导通不完全而产生的电压尖峰。
这对于保护电路的其他元件和确保整个电路的稳定性非常重要。
5单相桥式半控整流电路—电感性负载单相桥式半控整流电路是一种常见的电力电子电路,广泛应用于各种需要变压、整流、控制的场合,如电机控制、电动车充电器等。
本文将介绍单相桥式半控整流电路在电感性负载下的工作原理和特点。
电感性负载是指接在电源电压上的一个交流感应电感器件,它的电流和电压之间存在相位差,也称为电感负载。
电感器件通常由线圈或电磁铁组成,常常用于电机、变压器等设备中。
在单相桥式半控整流电路中,当晶闸管的控制电压为正,晶闸管导通,电流由上方的电源通向下方的负载;当晶闸管的控制电压为零或负电压,晶闸管关断,负载电流无法通过晶闸管。
通过适时地控制晶闸管的导通与关断,可以实现电流的控制。
在电感性负载下,单相桥式半控整流电路的工作原理如下:1.半波整流:当晶闸管导通时,电流从上方的电源通过感抗负载到达下方,此时只有一个晶闸管导通,称为半波整流。
2.电源方波:当晶闸管导通后,电流在电源与感抗负载之间形成一个尖顶的方波。
晶闸管导通时间越长,方波的高度越大,即感抗负载上的电流越大。
3.电源电压:在晶闸管导通期间,电源电压与感抗负载之间存在相位差,即电源电压滞后于感抗负载电流。
相位差越大,负载上的电压越小。
4.低压区:当晶闸管关断后,感抗负载产生电动势反向作用于电源,此时感抗负载上电压较低且反向。
单相桥式半控整流电路在电感性负载下的特点如下:1.电源功率因数较低:由于电感性负载的存在,电流与电压之间存在相位差,使得电源的功率因数较低。
这要求电源电压的频率较高,以减小相位差,提高功率因数。
2.感抗负载电流具有回流性:当晶闸管关断后,感抗负载通过电源产生的电动势反向作用于电源,使电流具有回流性。
这就要求电源能够承受感抗负载产生的反向电流,否则容易损坏电源。
3.对晶闸管的控制要求较高:晶闸管的导通与关断对电流的方向和大小都有较大影响。
在实际应用中,需要合理地控制晶闸管的导通与关断时机,以实现对负载电流的精确控制。
总之,单相桥式半控整流电路在电感性负载下具有功率因数低、电流回流和对控制的要求较高等特点。