单相半控桥式整流电路

图11.2.6 加滤波电容的单相半控桥整流电路输出电压波形


② [α ，π ]期间，在电源正半周ω t＝
α 时刻触发VT1导通，而续流管被加上反偏
压而截止，负载电流从VD转移到VT1和VD2，
iT1＝ iD2＝ IO，iD＝0；

③ [π ，π ＋ α ]期间，由于电源电压变
负，续流管正偏置而导通，VT1管被加上反向
电压而关断，负载电流从VT1和VD2转移到VD，
11.2单相半控桥整流电路
11.2.1单相半控桥整流电路工作原理

单相半控桥整流电路及其工作波形如图
11.2.1所示。图中VT1和 VT2为触发脉冲互差
180°的晶闸管，VD1和VD2为整流二极管。由
这四个管子组成桥式整流电路。因为只有共 阴极的VT1和 VT2可控，而共阳极的VD1和VD2
不可控，所以称为半控桥整流电路。

在图11.2.2电路中负载R1和L1的两端
增加一个滤波电容C1（470μ F），可以看
见单相半控桥整流电路的输出电压变化曲
线如图11.2.6所示，输出电压脉动变化被 减小。
图11.2.2 单相半控桥整流电路
图11.2.3 脉冲电压源V3的对话框
图11.2.4 脉冲电压源V5的对话框
图11.2.5 单相半控桥整流电路输出电压波形
数即可修改触发角α。

当设置V3 的Delay Time参数（即触发角
α ）为5ms时，应设置V5 的Delay Time参数
（即触发角α ）为15ms（10ms对应为π ），
使两者之间相差180°（π ）。启动仿真，点 击示波器，可以看见单相半控桥整流电路的
输出电压变化曲线如图11.2.5所示。

单相桥式半控整流电路导通角变化对输出电压和电流的影响1. 引言1.1 概述单相桥式半控整流电路是一种常见的电力电子器件，广泛应用于电力系统和工业领域。

通过控制导通角可以实现对输出电压和电流的调节，从而实现精确的功率控制。

本文旨在研究导通角变化对单相桥式半控整流电路输出电压和电流的影响，进一步揭示其性能特点和优化方向。

1.2 文章结构本文共分为五个部分，各部分内容安排如下：第一部分为引言部分，主要概述了单相桥式半控整流电路的背景和重要性，并简要介绍了文章结构。

第二部分详细介绍了单相桥式半控整流电路的原理和操作方式。

其中包括对整流电路导通角度的定义及其影响因素进行了阐述。

第三部分主要关注导通角变化对输出电压的影响进行实验设计，并提供了相关实验结果的详细数据分析。

第四部分则侧重于导通角变化对输出电流的影响，并以实验结果为基础进行深入讨论，并进一步提出改进方向以及未来研究的展望。

最后，第五部分为结论部分，总结了全文的主要研究成果，并对未来进一步研究方向进行了展望。

1.3 目的通过本文对单相桥式半控整流电路导通角变化对输出电压和电流的影响进行探索，旨在深入理解该电路的性能特点及其优势与局限性。

同时，通过实验设计和结果分析提供了具体数据支持，以期为整流电路性能改进和工程应用提供参考依据。

2. 单相桥式半控整流电路导通角变化对输出电压和电流的影响2.1 单相桥式半控整流电路介绍单相桥式半控整流电路是一种常见的变流器拓扑结构，在工业和家庭应用中广泛使用。

它由四个二极管和一个受控开关组成，可以实现交流电到直流电的转换。

该电路具有简单、可靠、节能等优点，可以广泛应用于直流驱动技术等领域。

2.2 整流电路导通角的定义和影响因素在单相桥式半控整流电路中，导通角度指的是受控开关（例如晶闸管）开始导通至结束导通之间的时间间隔。

导通角度的改变会对整流电路的输出特性产生重要影响。

导通角度受多种因素影响，包括负载情况、输入交流电源频率、集成触发器的设置等。

原理图
仿真波形图
• U2 • i2 • UD • iD
• 实际运行中，该电路在接大电感负载的 情况下，若突然关断触发脉冲或将α迅速 移到180度，在没有接入续流二极管VD 时，可能出现一个晶闸管直通，两个整 流管交替导通的失控现象。
单相桥式半控整流（阻感性负 载，晶闸管在同一桥臂）
• 两个晶闸管串联电路 的优点是两个串联的 二极管除了起整流作 用外，还可以替代接 续流管，使电路不会 出现失控现象。
半控桥整流电路
单相桥式半控整流（阻感性负载， 不带续流二极管） 单相桥式半控整流（阻感性负载， 带续流二极管）
单相桥式半控整流（阻感性 负载，晶闸管在同一桥臂）
ห้องสมุดไป่ตู้
单相桥式半控整流（阻感性负 载，不带续流二极管）
• 特点：晶闸管在 触发时刻换流， 二极管在电源过 0时刻换流。
• 当电源电压u2的正半周，在控制角a=ωt时，触发晶闸 当电源电压u 的正半周，在控制角a=ωt a=ωt时 导通，则负载电源i 流通， 管VT1导通，则负载电源iD经VT1，VD2流通，达到 ωt=π时 开始由0变负，由于电感L的作用， ωt=π时，u2开始由0变负，由于电感L的作用，负载 电流维持不变， 继续导通，但此时的a 电流维持不变，使VT1继续导通，但此时的a点电位已 经开始低于b点电位，整流管VD 自然换到VD 经开始低于b点电位，整流管VD2自然换到VD1，并使 承受反压而截止。所以， 负半周开始， VD2承受反压而截止。所以，从u2负半周开始，VT1和 导通，与负载形成回路，， ，，负载电流不再经过变压 VD1导通，与负载形成回路，，负载电流不再经过变压 器副边绕组，而由VT 起自然续流作用， 器副边绕组，而由VT1和VD1起自然续流作用，输出电 压为这两个管子的正向压降，接近于0 压为这两个管子的正向压降，接近于0，使得在 π~π+α期间 期间， 波形不会出现负值。 π~π+α期间，uD波形不会出现负值。 • 在u2的负半周，晶闸管VT2承受正向电压，在 的负半周，晶闸管VT 承受正向电压， ωt=π+α时 被触发导通，并使VT ωt=π+α时，VT2被触发导通，并使VT1承受反向电压 而关断，于是VT 导通，电流i 从电源b端经VT 而关断，于是VT2和VD1导通，电流iD从电源b端经VT2、 负载、 会到a ωt=2π以后 以后， 由负变正， 负载、VD1会到a端。在ωt=2π以后，u2由负变正，整 流管VD 又自然换流到VD 续流， 等于0 流管VD1又自然换流到VD2，VT2和VD2续流，使uD等于0， 由于承受反压而截止……如此重复循环。 ……如此重复循环 而VD1由于承受反压而截止……如此重复循环。

图3 单相半控桥电感性负载不接续流二极管的情况分析
四、单相桥式半控接续流二极管整流电路
➢有 续 流 二极 管 VDR 时 ， 续 流过 程 由 VDR完成，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。同时，续流期间导电回路中只有 一个管压降，有利于降低损耗。
图4单相桥式半控整流电路接续流二极管的电路及波形
单相桥式半控整流电路
一、单相桥式半控整流电路（不接续流二极管）
单相全控桥中，每个导电回路中有2个 晶闸管，为了对每个导电回路进 行控制， 只需1个晶闸管就可以了，另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。（该电 路未接续流二极管）
图1 单相桥式半控带感性负载电路
图2 单相桥式半控整流电路，阻感负载时 的电路及波形
二、单相桥式半控整流电路工作原理
在u2负半周触发角α时刻触发VT3，VT3 导通，则向VT1加反压使之关断，u2经 VT3和VD2向负载供电。u2过零变正时， VD4导通，VD2关断。VT3和VD4续流，ud
又为零。 半控整流电路与全控整流电路在电阻负载 时的工作情况相同。
二、单相桥式半控整流电路工作原理
在u2正半周，触发角α处给晶闸管VT
加触发脉冲，u2经VT1和VD4向负载供电。
当u2过零变负时，因电感作用使电流
连续，VT1继续导通。但因α点电位低于b 点 电 位 ， 使 得 电 流 从 VD4 转 移 至 VD2， VD4关断，电流不再流经变压器二次绕组， 而是由VT1和VD2续流。
五、接续流二极管整流电路数量关系
➢晶闸管和二极管电流有效值 ➢续流二极管电流有效值 ➢变压器二次侧电流有效值
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