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三相桥式全控整流电路及工作原理
三相桥式全控整流电路是一种常用的电力电子变换电路,广泛应用于交流调速、直流传动、直流无刷电机等领域。
它具有输出电压可调、功率因数可控和双向传输功率等特点。
1. 电路结构
三相桥式全控整流电路由六个可控硅整流器()组成,三个正并联,另外三个反并联。
每个可控硅整流器的阳极与交流电源的一相相连,阴极与负载相连。
整流器的栅极连接到相应的脉冲发生电路,用于控制导通时间。
2. 工作原理
在每个周期内,三相交流电源的三相电压有两相电压大于另一相电压。
整流电路利用这一特性,使两相较高电压的可控硅整流器导通,从而将这两相电压的正半周经整流器输出到负载。
通过控制每个整流器的导通时间,可以调节输出电压的幅值和相位。
当某一相电压达到最大值时,该相的两个整流器将导通。
随着时间推移,其他两相电压将超过该相电压,相应的整流器也将导通。
如此循环,每个整流器在每个周期内均有一段导通时间。
通过调节每个整流器的导通时间,即控制脉冲发生电路对栅极施加脉冲的时间,可以控制输出电压的幅值。
同时,还可以改变脉冲施加的相位角,从而控制功率因数。
3. 特点
(1) 输出电压可连续调节
(2) 功率因数可控
(3) 双向传输功率
(4) 电路结构相对简单
三相桥式全控整流电路通过控制整流器的导通时间和相位,可以实现对输出电压和功率因数的精确控制,是一种非常重要和实用的电力电子变换电路。
1系统概述整流电路是电力电子电路中最早出现的一种，它将交流电变为直流电，应用十分广泛，电路形式多种多样，各具特色。
可从各种角度对整流电路进行分类，主要分类方法有：按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。
由电力二极管等不可控器件构成的整流电路叫做不可控整流电路，由晶闸管等半控器件构成的整流电路称为半控型整流电路，由门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应晶体管（Power MOSFET）以及绝缘栅双极晶体管（IGBT）等全控型器件构成等的整流电路称为全控整流电路。
按电路结构可分为桥式电路和零式电路。
按交流输入相数分为单相电路和多相电路。
按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又分为单拍电路和双拍电路。
本系统属于三相桥式全控整流电路，而三相可控整流电路一般有三相半波可控整流电路、三相桥式全控整流电路。
三相半波可控整流电路只需要三个晶闸管，若带阻感负载，则只在正半周开通。
三相半波可控整流电路的特点是简单，但输出脉动大，变压器二次测电流中含直流分量，造成变压器铁心直流磁化。
为使变压器铁心不饱和，需增大铁心截面积，增大了设备的。
因此，实际中一般不采用半波整流，而采用全波整流。
三相可控整流电路中应用较多的是三相桥式全控整流电路，共六个晶闸管组成三对桥臂。
由于在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，故该电路为全波整流。
在u2一个周期内，整流电压波形脉动6次，脉动次数多于半波整流电路，该电路属于双脉波整流电路。
变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，平均值为零，即直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器绕组的利用率也高。
1.1总体方案设计现要设计一三相桥式半控整流电路，带直流电动机负载，电压调节范围为0～220V。
整个系统可分为主电路和触发电路两部分，总体结构框图如下图1所示：1.2系统工作原理在系统主电路中，首先由主变压器将电网电压变换为需要的交流电压，接着由整流桥将交流电转化为直流电供给直流电动机负载。
1 原理及方案1.1原理三相桥式全控整流电路系统通过变压器与电网连接，经过变压器的耦合，晶闸管主电路得到一个合适的输入电压，使晶闸管在较大的功率因数下运行。
变流主电路和电网之间用变压器隔离，还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分。
保护电路采用RC过电压抑制电路进行过电压保护，利用快速熔断器进行过电流保护。
采用锯齿波同步KJ004集成触发电路，利用一个同步变压器对触发电路定相，保证触发电路和主电路频率一致，触发晶闸管，使三相全控桥将交流整流成直流，带动直流电动机运转。
1.2方案设计整流电路是电力电子电路中出现最早的一种，它将交流电变为直流电，应用广泛。
当整流负载容量较大，或要求直流电压脉冲较小时，应采用三相整流电路，其交流测由三相电源供电。
三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最广泛的是三相桥式全控整流电路。
本设计要求整流电路带直流电机负载，希望获得的直流电压脉冲较小，所以用三相全波整流比较合理。
三相桥式全控和三相桥式半控是常见的三相桥式可控全波整流电路。
三相半控桥式整流电路适用于中等容量的整流装置或不要求可逆的电力拖动中，它采用共阴极的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流电路串联而成，电路兼有可控与不可控两者的特性。
共阳极组的三个整流二极管总是在自然换流点换流，使电流换到阴极点为更低的一相中去。
该电路在使用中需加设续流二极管，以避免可能发生的失控现象，所以电路不具备逆变能力。
虽然三相半控电路相应触发电路较简单，但只能用于整流不能用于逆变，现在很少使用。
本设计选择使用三相桥式全控整流电路。
整流电路的输入部分是变压器，作用是降低或减少晶闸管变流装置对电网和其它用电设备的干扰，将整流电路与电网隔离，并将电网电压值转变为整流所需输入值。
整流部分是六个晶闸管，是由共阴极的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波可控整流电路串联而成。
为使整流电路能正常工作，除了要给晶闸管配设可靠的触发电路外，还要有保护电路，以防止各种原因产生的过电压和过电流影响或损坏晶闸管。
考试试卷（ 1 )卷一、填空题(本题共8小题，每空1分，共20分）1、电子技术包括______________和电力电子技术两大分支，通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。
2、为减少自身损耗，提高效率，电力电子器件一般都工作在_________状态。
当器件的工作频率较高时,_________损耗会成为主要的损耗。
3、在PWM控制电路中，载波频率与调制信号频率之比称为_____________，当它为常数时的调制方式称为_________调制.在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段，每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为___分段同步_________调制.4、面积等效原理指的是,___冲量______相等而__形状_____不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
5、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中,开关速度最快的是__MOSFET_，单管输出功率最大的是__GTO_，应用最为广泛的是__IGBT___。
6、设三相电源的相电压为U2，三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即，其承受的最大正向电压为.7、逆变电路的负载如果接到电源，则称为逆变，如果接到负载,则称为逆变。
8、如下图，指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用V1,VD1,V2，VD2表示)。
(1）0～t1时间段内，电流的通路为___VD1_____；(2) t1～t2时间段内，电流的通路为___V1____;(3）t2～t3时间段内，电流的通路为__VD2_____；(4) t3～t4时间段内,电流的通路为__V2_____;（5) t4~t5时间段内，电流的通路为___VD1____；二、选择题(本题共10小题，前4题每题2分，其余每题1分，共14分)1、单相桥式PWM逆变电路如下图，单极性调制工作时,在电压的正半周是（B ）A、V1与V4导通,V2与V3关断B、V1常通，V2常断，V3与V4交替通断C、V1与V4关断，V2与V3导通D、V1常断,V2常通，V3与V4交替通断2、对于单相交流调压电路，下面说法错误的是( C )A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时，晶闸管的导通角小于180度B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时，必须加宽脉冲或脉冲列触发，电路才能正常工作C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时，晶闸管的导通角为180度D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时，晶闸管的导通角不为180度3、在三相三线交流调压电路中，输出电压的波形如下图所示，在t1~t2时间段内，有（）晶闸管导通.A、1个B、2个C、3个D、4个4、对于单相交交变频电路如下图，在t1~t2时间段内，P组晶闸管变流装置与N组晶闸管变流装置的工作状态是（）A、P组阻断,N组整流B、P组阻断,N组逆变C、N组阻断，P组整流D、N组阻断,P组逆变5、电阻性负载三相半波可控整流电路中，控制角的范围是（ D )A、30°～150B、0°～120°C、15°～125°D、0°～150°6、桓流驱动电路中加速电容C的作用是（ A ）A、加快功率晶体管的开通B、延缓功率晶体管的关断C、加深功率晶体管的饱和深度D、保护器件7、直流斩波电路是一种( C ）变换电路.A、AC/ACB、DC/ACC、DC/DCD、AC/DC8、为限制功率晶体管的饱和深度，减少存储时间,桓流驱动电路经常采用( B ）A、du/dt抑制电路B、抗饱和电路C、di/dt抑制电路D、吸收电路9、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流( A ）A、减小至维持电流以下B、减小至擎住电流以下C、减小至门极触发电流以下D、减小至5A以下10、IGBT是一个复合型的器件，它是( B ）A、GTR驱动的MOSFETB、MOSFET驱动的GTRC、MOSFET驱动的晶闸管D、MOSFET驱动的GTO三、简答题(共3小题，22分)1、简述晶闸管导通的条件与关断条件。
三相桥式全控整流电路⽬录摘要 (1)1 概述 (2)2 三项桥式全控整流电路 (3)2.1电阻性负载 (3)2.1.1 ⼯作原理 (3)2.2 感性负载 (5)2.2.1 原理 (5)3仿真 (7)3.1 MATLAB 介绍 (7)3.2 电路仿真模型建⽴和参数设置 (8)3.2.1 三相桥式全控整流电路的分析 (8)3.3三相桥式整流电路的仿真 (8)3.3.1 带阻感性负载的仿真 (8)3.4 仿真设置及仿真结果 (14)3.5 带阻感性负载三相桥式全控整流电路的仿真分析 (15)3.6 纯电阻负载三相桥式全控整流电路的仿真 (18)⼩结 (19)参考⽂献 (20)带电阻负载的三相桥式全控整流电路设计摘要整流电路就是把交流电能转换成直流电能的电路。
⼤多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器组成。
它在直流电机的调速、发电机的激励调节电解、电镀等领域得到⼴泛应⽤。
整流电路主要有主电路、滤波器、变压器组成。
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。
滤波器接在主电路和负载之间，⽤于滤除波动直流电压中的交流部分。
变压器设置与否视情况⽽定。
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间的电隔离。
整流电路的种类有很多，半波整流电路、单项桥式半控整流电路、单项桥式全控整流电路、三项桥式半控整流电路、三项桥式全控整流电路。
关键词：整流、变压、触发、电感1 概述在电⼒系统中，电压和电流应是完好的正弦波．但是在实际的电⼒系统中，由于⾮线性负载的影响，实际的电⽹电压和电流波形总是存在不同程度的畸变，给电⼒输配电系统及附近的其它电⽓设备带来许多问题，因⽽就有必要采取措施限制其对电⽹和其它设备的影响。
随着电⼒电⼦技术的迅速发展，各种电⼒电⼦装置在电⼒系统、⼯业、交通、家庭等众多领域中的应⽤⽇益⼴泛，⼤量的⾮线性负载被引⼊电⽹，导致了⽇趋严重的谐波污染．电⽹谐波污染的根本原因在于电⼒电⼦装置的开关⼯作⽅式，引起⽹侧电流、电压波形的严重畸变．⽬前，随着功率半导体器件研制与⽣产⽔平的不断提⾼，各种新型电⼒电⼦变流装置不断涌现，特别是⽤于交流电机凋速传动的变频器性能的逐步完善，为⼯业领域节能和改善⽣产⼯艺提供了⼗分⼴阔的应⽤前景．相关资料表明，电⼒电⼦装置⽣产量在未来的⼗年中将以每年不低于10％的速度递增，同时，由这类装置所产⽣的⾼谐谐波约占总谐波源的70％以上。
整流电路的分类更新时间：2007-9-11、按组成的器件可分为不可控电路、半控电路、全控电路三种1）不可控整流电路完全由不可控二极管组成，电路结构一定之后其直流整流电压和交流电源电压值的比是固定不变的。
2）半控整流电路由可控元件和二极管混合组成，在这种电路中，负载电源极性不能改变，但平均值可以调节。
3）在全控整流电路中，所有的整流元件都是可控的（scr、gtr、gto 等），其输出直流电压的平均值及极性可以通过控制元件的导通状况而得到调节，在这种电路中，功率既可以由电源向负载传送，也可以由负载反馈给电源，即所谓的有源逆变。
2、按电路结构可分为零式电路和桥式电路1）零式电路指带零点或中性点的电路﹐又称半波电路。
它的特点所有整流元件的阴极(或阳极)都接到一个公共接点﹐向直流負载供电﹐負载的另一根线接到交流电源的零点。
2）桥式电路实际上是由两个半波电路串联而成﹐故又称全波电路。
3、按电网交流输入相数分为单相电路、三相电路和多相电路1）对于小功率整流器常采用单相供电。
单相整流电路分为半波整流,全波整流,桥式整流及倍压整流电路等。
2）三相整流电路是交流测由三相电源供电，负载容量较大,或要求直流电压脉动较小,容易滤波。
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是平衡的﹐输出的直流电压和电流脉动小﹐对电网影响小﹐且控制滞后時间短，采用三相全控桥式整流电路时﹐输出电压交变分量的最低频率是电网频率的6倍﹐交流分量与直流分量之比也较小﹐因此滤波器的电感量比同容量的单相或三相半波电路小得多。
另外﹐晶闸管的额定电压值也较低。
因此﹐这种电路适用于大功率变流装置。
3）多相整流电路随著整流电路的功率进一步增大(如轧钢电动机﹐功率达数兆瓦)﹐为了减轻对电网的干扰﹐特別是减轻整流电路高次谐波对电网的影响﹐可采用十二相﹑十八相﹑二十四相﹐乃至三十六相的多相整流电路。
采用多相整流电路能改善功率因数﹐提高脉动频率﹐使变压器初级电流的波形更接近正弦波﹐从而显著减少谐波的影响。
三相桥式全控整流电路的工作原理在三相桥式全控整流电路中，对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的，控制角都是α。
由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串通，因此整流电压为三相半波时的两倍。
很显然在输出电压同样的情况下，三相桥式晶闸管要求的最大反向电压，可比三相半波线路中的晶闸管低一半。
为了解析方便，使三相全控桥的六个晶闸管触发的序次是1-2-3-4-5-6，晶闸管是这样编号的：晶闸管 KP1和 KP4接 a 相，晶闸管 KP3和 KP6接 b 相，晶管KP5和 KP2接 c 相。
晶闸管 KP1、KP3、 KP5组成共KP1 KP3 KP5阴极组，而晶闸管KP2、KP4、KP6B u 2组成共阳极组。
abR 为了搞清楚α变化时各晶闸管 c的导通规律，解析输出波形的变化KP4 KP6 KP2规则，下面研究几个特别控制角，图1 三相桥式全控整流电路先解析α =0 的情况，也就是在自然换相点触发换相时的情况。
图 1 是电路接线图。
为了解析方便起见，把一个周期u2a b c a b均分 6 段（见图 2）。
u d0 ωt在第（1）段时期， a 相电压最高，1(2) 3(4) (5)1 5u g (1) (3) (6)5 3而共阴极组的晶闸管KP1 被触发导0 ωtu g 2 4 6 2 4通， b 相电位最低，因此供阳极组的0ωtu g1 3 5 1 3晶闸管 KP6被触发导通。
这时电流由0 ωtu g2 4 6 2 4a 相经 KP1流向负载，再经 KP6流入b 60 ωt 相。
变压器 a、b 两相工作，共阴极组图2 三相桥式整流电路的触发脉冲的 a 相电流为正，共阳极组的 b 相电流为负。
加在负载上的整流电压为u d=u a- u b=u ab经过 60°后进入第 (2) 段时期。
这时 a 相电位依旧最高，晶闸管 KPl 连续导通，但是 c 相电位却变成最低，当经过自然换相点时触发 c 相晶闸管 KP2，电流即从 b 相换到 c 相， KP6承受反向电压而关断。
绪论整流电路技术在工业生产上应用极广。
如调压调速直流电源、电解及电镀的直流电源等。
整流电路就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。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
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（可减小电网与电路间的电干扰和故障影响）。
整流电路的种类有很多，有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。
把交流电变换成大小可调的单一方向直流电的过程称为可控整流。
整流器的输入端一般接在交流电网上。
为了适应负载对电源电压大小的要求，或者为了提高可控整流装置的功率因数，一般可在输入端加接整流变压器，把一次电压U1，变成二次电压U2。
由晶闸管等组成的全控整流主电路，其输出端的负载，我们研究是电阻性负载、电阻电感负载（如直流电动机的励磁绕组，滑差电动机的电枢线圈等）。
以上负载往往要求整流能输出在一定范围内变化的直流电压。
为此，只要改变触发电路所提供的触发脉冲送出的早晚，就能改变晶闸管在交流电压U2一周期内导通的时间，这样负载上直流平均值就可以得到控制。
目录绪论第一章设计任务书1.1设计任务内容 (3)1.2设计任务要求 (3)第二章方案选择2.1 整流电路的选择 (4)2.2触发电路的选择 (4)2.3保护电路的选择 (5)2.4选择合适电路 (6)第三章主电路的设计3.1主电路工作原理 (6)3.2电路原理图 (8)3.3参数计算 (8)第四章触发电路4.1触发电路原理图 (10)4.2触发电路的设计 (10)4.3触发电路与主电路同步 (11)4.4电路保护设计 (12)第五章总电路图设计 (15)第六章课程设计小结 (17)第七章参考文献 (18)第一章设计任务1.1设计任务内容在本次课程设计当中我们以三相桥式半控整流电路--------电感性负载作为研究对象。
1系统概述整流电路是电力电子电路中最早出现的一种，它将交流电变为直流电，应用十分广泛，电路形式多种多样，各具特色。
可从各种角度对整流电路进行分类，主要分类方法有：按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。
由电力二极管等不可控器件构成的整流电路叫做不可控整流电路，由晶闸管等半控器件构成的整流电路称为半控型整流电路，由门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应晶体管（Power MOSFET）以及绝缘栅双极晶体管（IGBT）等全控型器件构成等的整流电路称为全控整流电路。
按电路结构可分为桥式电路和零式电路。
按交流输入相数分为单相电路和多相电路。
按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又分为单拍电路和双拍电路。
本系统属于三相桥式全控整流电路，而三相可控整流电路一般有三相半波可控整流电路、三相桥式全控整流电路。
三相半波可控整流电路只需要三个晶闸管，若带阻感负载，则只在正半周开通。
三相半波可控整流电路的特点是简单，但输出脉动大，变压器二次测电流中含直流分量，造成变压器铁心直流磁化。
为使变压器铁心不饱和，需增大铁心截面积，增大了设备的。
因此，实际中一般不采用半波整流，而采用全波整流。
三相可控整流电路中应用较多的是三相桥式全控整流电路，共六个晶闸管组成三对桥臂。
由于在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，故该电路为全波整流。
在u2一个周期内，整流电压波形脉动6次，脉动次数多于半波整流电路，该电路属于双脉波整流电路。
变压器二次绕组中，正负两个半周电流方向相反且波形对称，平均值为零，即直流分量为零，不存在变压器直流磁化问题，变压器绕组的利用率也高。
1.1总体方案设计现要设计一三相桥式半控整流电路，带直流电动机负载，电压调节范围为0～220V。
整个系统可分为主电路和触发电路两部分，总体结构框图如下图1所示：1.2系统工作原理在系统主电路中，首先由主变压器将电网电压变换为需要的交流电压，接着由整流桥将交流电转化为直流电供给直流电动机负载。
三相半波、桥式（全波）整流及六脉冲整流电路
1.三相半波整流滤波
当功率进一步增加或由于其他原因要求多相整流时，三相整流电路就被提了出来。
图1所示就是三相半波整流电路原理图。
在这个电路中，三相中的每一相都和单独形成了半波整流电路，其整流出的三个电压半波在时间上依次相差120º叠加，并且整流输出波形不过0点，其最低点电压
式中U p——是交流输入电压幅值。
并且在一个周期中有三个宽度为120º的整流半波。
因此它的滤波电容器的容量可以比单相半波整流和单相全波整流时的电容量都小。
图1 三相半波整流电路原理图
2.三相桥式（全波）整流滤波
图2所示是三相桥式全波整流电路原理图。
图3是它们的整流波形图。
图3(a 是三相交流电压波形；图3(b是三相半波整流电压波形图；图3(c是三相全波整流电压波形图。
在输出波形图中，N粗平直虚线是整流滤波后的平均输出电压值，虚线以下和各正弦波的交点以上（细虚线以上）的小脉动波是整流后未经滤波的输出电压波形。
图2 三相桥式全波整流电路原理图
由图1和图2可以看出，三相半波整流电路和三相桥式全波整流电路的结构是有区别的。
（1）三相半波整流电路只有三个整流二极管，而三相全波整流电路中却有六只整流二极管；
(2 三相半波整流电路需要输入电源的中线，而三相全波整流电路则不需要输入电源的中线。
由图3可以看出三相半波整流波形和三相全波整流电路则不需要输入电源的中线。
图3 三相整流的波形图
①三相半波整流波形的脉动周期是120º而三相全波整流波形的脉动
周期是60º；
②三相半波整流波形的脉动幅度和输出电压平均值：
三相半波整流波形的脉动幅度是：
(1
式中 U——脉动幅度电压；U p是正弦半波幅值电压，比如有效值为380V的线电压，
其半波幅值电压为：(2
那么其脉动幅度电压就是：
输出电压平均值U d是从30º~150º积分得，
（3）
式中 U d——输出电压平均值；
U A——相电压有效值。
如果滤波后再经电容滤波，则输出电压就接近于幅值U p。
三相全波整流波形的脉动幅度是：
输出电压平均值U d是从60º~120º积分得：
U AB=2.34 U A=514V (4
式中 U d——输出电压平均值，
U AB——线电压有效值。
如果滤波后再经电容滤波，则输出电压就接近于幅值U p。
由上面的计算还可以看出，三相全波整流比三相半波整流优越得多，三相全波整流用比半波整流小得多的电容器就可以达到最大值U p。
因此，UPS的输入整流器中都采用了三相全波整流电路。
3.三相6脉冲整流器
上面的三相全波整流是不稳压的，因此在UPS中都用晶闸管整流器（简称晶闸管）代替了二极管整流器，如图4所示。
图4 三相桥式6脉冲全控整流电路原理图
图中的晶闸管整流器VS和二极管整流器VD的工作方式有很大区别。
（1）二极管整流器VD阳极和阴极之间的正向电压只要大于其PN结的势垒电压，二极管就导通。
而晶闸管整流器VS，在其控制极没有触发信号加上时，只要其阳极和阴极之间的正向电压不大到把管子击穿，那么它就不导通。
（2）晶闸管整流器VS的导通条件有：
①阳极和阴极之间的正向电压。
对于二极管整流器来说，这个电压只要在
0.7V左右时，就开始导通了；而晶闸管一般规定在6V以上。
②控制极触发信号电压。
晶闸管一般都用脉冲触发，要求这个电压脉冲要有一定的幅度和宽度，没有一定的幅度就不能抵消PN结的势垒电压，没有一定的宽度就不能有足够的时间使导通由一点扩散到整个PN结。
一般要求幅度为3~5V，宽度4~10µs，触发电流5~300mA。
③维持电流。
是指可以维持晶闸管整流器VS导通的最小电流，一般对
20A到200A的晶闸管来说，规定其维持电流小于60mA。
④擎住电流。
是指晶闸管被打开而控制极触发信号电压消失后，可以维持继续导通的最小电流，这个电流一般是维持电流的若干倍。
（3）控制角α与导通角θ为了表征晶闸管对交流电压的控制行为而引出了这两个参量。
图5所示是控制角α与导通角θ的关系。
下面就对它们的含义进行讨论。
图5 控制角α与导通角θ的关系
①控制角α。
当交流正半波加到晶闸管上时，就具有了使晶闸管导通的基础条件，什么时刻给晶闸管控制极加触发信号使其开通呢？从交流正弦波过0开始，一直到晶闸管被触发导通（时间b）的这段晶闸管不导通的时间0b，称为控制角，用α表示。
由于晶闸管开启很快，一般是小于1µs，故认为加触发信号的时间就是晶闸管被打开的时间，即一般都把开启时间忽略不计。
②导通角θ。
由于晶闸管的开启是一个正反馈过程，故打开后就不能自动关断，这个导通过程要一直延续到电压过0，把从开启到截止这段时间称为导通角，用θ表示。
UPS中的输入整流器就是利用对上述这两个参量的控制来实现稳压的。
一般称这种控制为“相控”。
很明显，在这里α+β=180º,就是说只要知道这两个参数中的一个，另一个也就知道了。
4.六相全波整流和12脉冲整流器
六相全波整流及12脉冲整流器在一些UPS中为了提高输入功率因数或者提高功率容量，就采用了六相全波整流即12脉冲整流。
实际上，在UPS中都采用的六相全波相控整流，也就是通常所说的12脉冲整流。
既然是12脉冲，就说明了两个问题：一个是采用了12只晶闸管，一个是6相输入电源。
图6 12脉冲整流电路
图6所示是12脉冲整流电路。
不难看出，两个整流器的结构一模一样，都是三相6脉冲整流，不同的是两个整流器输入变压器的结构不同，一个变压器绕组是“Y”型连接，一个变压器绕组是“Δ”型连接。
这样连接的结果就使二者的电压相位差为30º，也即整流脉动的最大宽度是30º。
由此得出多相整流时的最大脉动宽度（即晶闸管导通时间θ）表达式为：
其中P为控制脉冲数，比如6脉冲时是60º，12脉冲时是30º，18脉冲时是20º，24脉冲时是15º等等，脉动周期越小，其整流输出电压越高、越接近交流电压峰值，其表示式为在区间的积分：
（5）
对于12脉冲半波整流来说，当α=0时，
这已是220V相电压的峰值；若是12脉冲全波整流，其值为：
（6）
当α=0时其整流电压：U d=618V
图中两个一样的整流器输出是通过各自的扼流圈后进行并联的，目的是使二者
的输出电流均衡，因为两个整流器虽然一样，但它们的内阻决不会一样，就会造成输出电流的不均衡。
因此，扼流圈的阻抗值要远远大于整流器的内阻，即整流器的内阻和扼流圈的阻抗相比可以忽略不计。
由上面可知，整流相数越多，其整流输出电压的脉动频率越高，脉动幅度越小，脉动系数就越小。
输出纹波就越低，纹波系数也就越小。
图7给出了12脉冲整流时的波动和多相半波整流时平均值接近峰值的情况。
图7 12脉冲整流时的波动和多相半波整流时平均值接近峰值的情况下面也给出脉动系数和纹波系数的表达式：
脉动系数：（7）
纹波系数：（8）
为了有一个量的概念，表1给出了半波整流输出电压的脉动系数、纹波系数和整流相数P的关系。
由表中可以看出：三相全波（半波6相）整流比单相全波（半波2相）整流时的麦冬系数和纹波系数小得多，比后者的1/10还小，当然加在后面的滤波电容也就小得多，这也就是为什么当UPS的容量达到一定值时，都尽量采用三相全波整流：为了提高效率，都不采用6相半波整流，虽然都是6只整流管，但由于三相全波整流的输出电压比6相半波整流的输出电压高，因此在同样功率下，三相全波整流的电流小，所以功耗也小，效率也就高了。
表1 半波整流输出电压的脉动系数、纹波系数和整流相数的关系。
