可控整流电路1

1.三相半波可控整流电路（电阻性负载）1.1三相半波可控整流电路（电阻性负载）电路结构为了得到零线变压器二次侧接成星形得到零线，为了给三次谐波电流提供通路，减少高次谐波的影响，变压器一次绕组接成三角形，为△/Y接法。

三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，其阴极连接在一起为共阴极接法。

如图1.du R1VT3VTd i2VTr T图1.三相半波可控整流电路原理图（电阻性负载）1.2三相半波可控整流电路工作原理（电阻性负载）1)在ωt1-ωt2区间，有Uu＞Uv，Uu＞Uw，U相电压最高，VT1承受正向电压，在ωt1时刻触发VT1导通，导通角θ=120°，输出电压Ud=Uu。

其他两个晶闸管承受反向电压而不能导通。

VT1通过的电流It1与变压器二次侧u相电流波形相同，大小相等，可在负载电阻R两端测试。

2)在ωt2-ωt3区间，有Uv＞Uu，V相电压最高，VT2承受正向电压，在ωt2时刻触发VT2导通，Ud=Uv。

VT1两端电压Ut1=Uu-Uv=Uuv＜0，晶闸管VT1承受反向电压关断。

3）在ωt3-ωt4区间，有Uw＞Uv，W相电压最高，VT3承受正向电压，在ωt3时刻触发VT3导通，Ud=Uw。

VT2两端电压Ut2=Uv-Uw=Uvw＜0，晶闸管VT2承受反向电压关断。

在VT3导通期间VT1两端电压Ut1=Uu-Uw=Uuw＜0。

这样在一个周期内，VT1只导通120°，在其余240°时间承受反向电压而处于关断状态。

1.3三相半波可控整流电路仿真模型（电阻性负载）根据原理图用matalb软件画出正确的三相半波可控整流电路（电阻性负载）仿真电路图如图2所示：图2.三相半波可控整流电路仿真模型（电阻性负载）脉冲参数，振幅3V，周期0.02，占空比10%，时相延迟分别为（α+30）/360*0.02，（α+120+30）/360*0.02，（α+240+30）/360*0.02。

实验1 单相桥式可控整流电路工作原理仿真一、实验目的加深对单相桥式可控整流电路工作原理的理解，学会使用仿真软件MATLAB 中的SIMULINK模块，搭建单相桥式可控整流电路模型，以及如何利用脉冲发生器来构建晶闸管的触发脉冲，并利用仿真模型，示波器和多路测量器分析单相桥式可控整流电路在不同触发延迟角α、不同性质负载下的电流、输出电压波形。

二、实验系统组成及工作原理单相桥式全控整流原理电路三、实验所需软、硬件设备及仪器（1）计算机（装有windows XP以上操作系统）；（2）MATLAB 6.1版本以上软件；四、实验内容单相桥式全控整流电路，电源电压为220V/50Hz，观察不同触发角（30=α°、90=α°）下阻性负载（Ω=2LR）与感性负载下（Ω=2LR，H01.0=L）时的输出电压、负载电流以及晶闸管的耐压波形等。

五、步骤及方法请详细写出仿真实验的步骤，并给出相应的模型、仿真结果及分析六、课后思考与总结（1）撰写仿真实验报告；（2）思考不同负载下的单相整流桥的工作原理，并仿真单相桥式半波可控电路，理解其（带续流二极管电路）在阻性和感性负载下的工作原理。

实验2 三相桥式可控整流电路工作原理仿真一、实验目的加深对三相桥式可控整流电路工作原理的理解，学会使用仿真软件MATLAB 中的SIMULINK 模块，搭建三相桥式可控整流电路模型，以及如何构建三相桥式驱动电路——6脉冲驱动发生器，并利用仿真模型，分析三相桥式整流电路在不同触发延迟角α、不同性质负载下的电流、输出电压波形，学会用Fourier 分析模块分析相电流的谐波情况。

二、实验系统组成及工作原理三相桥式全控整流原理电路三、实验所需软、硬件设备及仪器（1）计算机（装有windows XP 以上操作系统）； （2）MATLAB 6.1版本以上软件； 四、实验内容三相桥式全控整流电路，电源相电压为220V ，整流变压器输出电压为100V （相电压），观察整流器在不同负载，不同触发延迟角时，整流电路输出电压、电流波形，测量整流输出电压平均值，并观察整流器交流侧电流波形和分析其主要次谐波。

可控整流电路原理
可控整流电路是一种通过控制开关器件导通时间来实现直流电源对交流信号进行整流的电路。

其原理是利用可控硅等电子器件的特性，在交流信号的正半周和负半周分别导通和截止，从而实现对交流信号的单向导通。

可控整流电路的核心部件是控制器和可控硅，其中控制器负责控制可控硅的导通和截止，而可控硅则负责实际的电流导通。

在正半周，控制器将触发信号发送给可控硅，使其导通，交流信号通过可控硅流入负载。

而在负半周，控制器发送相反的触发信号，使可控硅截止，从而阻断交流信号通过，实现整流。

可控整流电路的优点是可以根据需要控制导通角度，从而控制输出电压的大小。

通过改变触发角，可以实现不同程度的电流整流，从而满足不同应用场景下的需求。

并且可控整流电路采用的开关式控制方式，具有快速响应、高效率等优点。

需要注意的是，在可控整流电路中，控制器需要根据输入的交流信号实时计算控制信号，并将之发送给可控硅。

因此，控制器应具备较高的计算和控制能力，以确保可控整流电路的稳定运行。

总而言之，可控整流电路利用可控硅等器件的特性，通过控制导通时间来实现对交流信号的整流。

通过调整触发角，可以实现不同程度的电流整流。

可控整流电路具有快速响应、高效率等优点，适用于各种对交流信号进行整流的电子设备。

实验一、单相半波可控整流电路实验王季诚（20101496）一、实验目的（1）掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。

（2）掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作情况。

（3）了解续流二极管的作用。

二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理单结晶体管触发电路的工作原理及线路图已在1-3节中作过介绍。

将DJK03-1挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到DJK02挂件面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极，并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭（防止误触发），图中的R负载用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式。

二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上，电感L d在DJK02面板上，有100mH、200mH、700mH 三档可供选择，本实验中选用700mH。

直流电压表及直流电流表从DJK02挂件上得到。

图3-6单相半波可控整流电路四、实验内容（1）单结晶体管触发电路的调试。

（2）单结晶体管触发电路各点电压波形的观察并记录。

（3）单相半波整流电路带电阻性负载时U d/U2= f(α)特性的测定。

（4）单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。

五、预习要求（1）阅读电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容，弄清单结晶体管触发电路的工作原理。

（2）复习单相半波可控整流电路的有关内容，掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载和电阻电感性负载时的工作波形。

（3）掌握单相半波可控整流电路接不同负载时U d、I d的计算方法。

六、实验方法（1）单结晶体管触发电路的调试将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧，使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。

调节移相电位器RP1，观察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相范围能否在30°～170°范围内移动?（2）单相半波可控整流电路接电阻性负载触发电路调试正常后，按图3-6电路图接线。

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。

三相桥式可控整流电路的设计前言电子技术的应用已深入到工农业经济建设,交通运输,空间技术,国防现代化,医疗,环保,和亿万人们日常生活的各个领域,进入21世纪后电力电子技术的应用更加广泛,因此对电力电子技术的研究更为重要。

近几年越来越多电力电子应用在国民工业中,一些技术先进的国家,经过电力电子技术处理的电能已得到总电能的一半以上。

本文主要介绍三相桥式可控整流电路的主电路和触发电路的原理及控制电路图,由工频三相电压220V经升压变压器后由SCR(可控硅)再整流为直流供负载用。

但是由于工艺要求大功率,大电流,高电压,因此控制比较复杂,特别是触发电路部分必须一一对应,否则输出的电压波动大甚至还有可能短路造成设备损坏。

-1-设计任务书1内容设计一个三相整流电源，输入为相电压220V的三相工频交流电源，输出电压电流连续可调。

可输出直流电流达5A，可输出的直流电压达300V（输出量也可以自己调整）2设计任务1.确定变压器的参数2.确定整流器件的型号3.提供可控器件的触发电路4.有保护电路的设计5.负载可以选择电阻性、阻感负载、反电势阻感负载中的任意一种6.有相关的计算数据7.画出主电路和控制电路原理图，并进行仿真8.列出主电路所用元器件的明细表第一章三相桥式可控整流电路总体设计方案1.1 方案的选择三相可控整流电路有三相半波可控整流电路，三相半控桥式整流电路，三相全控桥式整流电路。

因为三相整流裝置三相平衡的，输出的直流电压和电流脉动小，对电网影响小，同时三相可控整流电路的控制量可以很大，输出电压脉动较小，易滤波，控制滞后时间短，因此在工业中几乎都是采用三相可控整流电路。

由于三相半波可控整流电路的主要缺点在于其变压器二次侧电流中含有直流分量，为此在应用中较少，所以采用三相桥式全控整流电路，可以有效的避免直流磁化作用。

虽然三相桥式全控整流电路的晶闸管的数目比三相半波可控整流电路的少，但是三相桥式全控整流电路的输出电流波形便得平直，当电感足够大时，负载电流波形可以近似为一条水平线。