单相桥式整流电路.docx

1设计课题任务及总体方案介绍1.1设计课题任务课题：单相桥式全控整流电路设计（阻感性负载）任务：单相桥式全控整流电路的设计要求为：1 电网供电电压为单相交流 220V/50HZ ；2 变压器二次侧电压为100V;3 输出电压连续可调，为0〜100V;4 移相范围：0o-90c；5 输出功率：500W1.2设计课题总体方案介绍1.2.1方案的选择我们知道，单相整流器的电路形式是各种各样的，整流的结构也是比较多的因此在做设计之前我们主要考虑了以下二种方案：方案一：单相桥式全控整流电路电路简图如下：图1.1单相桥式全控整流电路对每个导电回路进行控制，相对于全控桥而言少了一个控制器件，用二极管代替，有利于降低损耗！如果不加续流二极管，当a突然增大至180°或出发脉冲丢失时，由于电感储能不经变压器二次绕组释放，只是消耗在负载电阻上，会发生一个晶闸管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，即半周期为正弦，另外半周期为零，其平均值保持稳定，相当于单相半波不可控整流电路时的波形，即为失控。

所以必须加续流二极管，以免发生失控现象。

方案：单相全波可控整流电路：电路简图如下：图1.2单相桥式全控整流电路此电路变压器是带中心抽头的，结构比较复杂，只要用2个可控器件，单相全波只用2个晶闸管，比单相全控桥少2个，因此少了一个管压降，相应地，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。

不存在直流磁化的问题，适用于输出低压的场合作用。

但是绕组及铁心对铜、铁等材料的消耗比单相全控桥多，在当今世界上有色金属有限的情况下，这是很不利的，所以我们也放弃了这个方案。

单相半控整流电路的优点是：线路简单、调整方便。

弱点是：输出电压脉冲大，负载电流脉冲大（电阻性负载时），且整流变压器二次绕组中存在直流分量，使铁心磁化，变压器不能充分利用。

而单相全控式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器利用率高的优点。

单相桥式整流电路实验报告
本次实验我们进行了单相桥式整流电路的搭建和测试。

单相桥式整流电路是一种常见的电力电子电路，可将交流电转换为直流电。

在实验中，我们使用了四个二极管和一个负载电阻来构建单相桥式整流电路。

首先，我们按照实验指导书上的图示，将四个二极管和负载电阻连接在一起，搭建出单相桥式整流电路。

然后，我们使用万用表来测试电路的工作情况。

在接通交流电源后，我们发现电路可以正常工作，并将交流电转换为直流电。

接下来，我们测试了负载电阻的工作情况。

我们使用万用表来测量负载电阻的电压和电流，并计算出其功率。

通过实验数据的分析，我们发现负载电阻的功率与其电压和电流成正比。

同时，我们还测试了不同负载电阻下的输出功率和效率，并发现输出功率和效率随着负载电阻的增加而降低。

最后，我们对实验结果进行了总结和分析。

通过本次实验，我们深入了解了单相桥式整流电路的工作原理和特点，并掌握了其搭建和测试方法。

同时，我们还学习了如何使用万用表来测试电路的工作情况，并了解了负载电阻对输出功率和效率的影响。

总之，本次实验让我们更加深入地了解了单相桥式整流电路的工作原理和应用，并提高了我们的实验操作能力和数据分析能力。

酒泉职业技术学院课程设计2012级电力系统继电保护与自动化专业题目：单相桥式整流电路学号：121782009学生姓名：王文勇班级：12电力班2013年6月28日目录一技术要求二设计任务三方案选择四原理说明五电路参数计算和元件选取六性能指标分析七保护电路工作原理八参考文献单相整流电路一设计任务书1 设计任务（1）进行设计方案的比较，并选定设计方案（2）完成单元电路的设计和主要元器件说明（3）完成主电路的原理分析，各主要元器件的选择（4）驱动电路的设计，保护电路的设计2 设计要求（1）负载为感性负载，L=700mH,R=500欧姆（2）电网供电电压为单相220V（3）电网波动电压为5%~10%（4）输出电压为0~100V`二方案选择单相相控整流电路分为单相半波、单相全波和单相桥式相控电路，它们所连接的负载性质就会有不同的特点，下面分析各种单相相控整流电路在阻性负载、感性负载时的工作情况。

单相半控整流电路的优点：线路简单、调整方便。

弱点是：输出电压脉冲大，负载电流脉冲大，且整流变压器二次绕组中存在直流分量，使铁芯磁化，变压器不能充分利用，而单相全控式整流电路具有输出电流脉冲小，功率因数高，变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化的问题，变压器利用率高。

单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路的2倍，在相同的负载下流过晶闸管的平均电流减小一半，且功率因数提高一半。

三原理说明（一）单相半波整流电路工作原理1 单相半波整流电路阻性负载实验原理路图如下：2 单相半波整流电路工作原理变压器的次级绕组与负载相接，中间串联一个整流二极管，就是半波整流。

利用二极管的单向导电性，只有半个周期内有电流流过负载，另半个周期被二极管所阻，没有电流。

这种电路，变压器中有直流分量流过，降低了变压器的效率；整流电流的脉动成分太大，对滤波电路的要求高。

只适用于小电流整流电路。

电路工作过程是：在u2正半周（ωt=0~π）,二极管加正向偏压而导通,有电流iL 通过负载电阻RL。

[精品文档]单相桥式整流电路图及工作原理 (含参数计算) 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---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------搀扶扶持教学工作总结 [搀扶扶持教学工作总结]本文章由ahref="hao123/a合作伙伴hao123网址导行群发转栽而成时间荏苒，欢快而充实的工作时间总是短暂的，转眼到了这一学期的尾声，搀扶扶持教学工作总结。

回顾这一学期，我和我的学生们不仅在一次次的交往与碰撞中建立起了*而浓厚的师生情，而且在互相信任的条件下较圆满地完成了本学期的教学任务。

1.单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）电路图如图1所示图1.单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）1.2单相桥式全控整流电路工作原理（阻-感性负载）1） 在u2正半波的（0~α ）区间：晶闸管VT1、VT4承受正压，但无触发脉冲，处于关断状态。

假设电路已工 作在稳定状态，则在O 〜α区间由于电感释放能量，晶闸管VT2、VT3维持导通。

2） 在u2正半波的ω t=α时刻及以后：在ω t=α处触发晶闸管 VT1、VT4使其导通，电流沿 a →VT1 → L → R →VT4 →b →Tr 的二次绕组→ a 流通，此时负载上有输出电压（ud=u2）和电流。

电源电 压反向加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态。

3） 在u2负半波的（π ~ π + α）区间：当ω t=π时，电源电压自然过零，感应电势使晶闸管 VT1、VT4继续导通。

1.1单相桥式全控整流电路电路结构（阻 -感性负载）单相桥式全控整流电路用四个晶闸管, 接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。

两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管 单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）I!*-■\U/-1-kγ叫OO：Ow...0f ∣2√*-(b}≡r∣√在电压负半波，晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关 断状态。

4）在u2负半波的ω t=π +α时刻及以后：在ω t=π + α处触发晶闸管 VT2、VT3使其导通，电流沿 b →VT3→L →R → VT2→a →Tr 的二次绕组→ b 流通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载上， 负载上有输出电压（Ud=-U2）和电流。

此时电源电压反向加到 VT1、VT4上，使其承受反压而变为关断状态。

晶闸管 VT2、VT3 一直要导通到下一周期ω t=2 π +α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。

1.3单相桥式全控整流电路仿真模型（阻-感性负载）单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）仿真电路图如图2所示：图2单相双半波可控整流电路仿真模型（阻-感性负载）興朋rgui—B∣÷ FtJιIU lPUIHTfrIflηi pr1 ⅛B -∣S ,T⅛∏Ftor2电源参数，频率50hz,电压100v ,如图3⅞⅛ BIQCk Parameter5： AC VoItage SOUrCe AC Voltage SOUrCe (mask) CIink)Ideal S l innSOidaI AC VOlt age SIDUrCe-图3.单相桥式全控整流电路电源参数设置VT1,VT4脉冲参数，振幅3V ,周期0.02,占空比10%,时相延迟α /360*0.02， 如图4图4.单相桥式全控整流电路脉冲参数设置ApplyCancelHe ：IPVT2,VT3脉冲参数，振幅3V,周期0.02,占空比10%,时相延迟（α+180）/360*0.02,如图5⅝∣ Source BloCk Parameters: PUISe Generator2图5.单相桥式全控整流电路脉冲参数设置1.4单相桥式全控整流电路仿真参数设置（阻-感性负载）设置触发脉冲α分别为30°、60°、90°、120°。

附：教学内容： 【导入部分】使用万用表测量IN4007、IN4148、IN4004二极管的极性，复习PN 结、二极管的单向导电性，投放投影作进一步的复习，引出“理想二极管”的特性（如图1所示：理想二极管伏安特性）——二极管导通时，所承受的正向电压趋近于0，承受反向电压时，流过二极管电流趋近于0。

使用双踪通用示波器，测量单向半波、单向全波二极管整流电路整流波形的变化，复习这种变化的“好处”（——提高变压器的利用率，减小输出信号的脉动程度）和缺陷（——变压器利用率低、二极管承受反压过大），导入本教学单元内容“单向二极管桥式整流”电路（——提高变压器的利用率，保证有较好的脉动直流输出，同时二极管承受的反向电压与电源电压的最大值保持一致）。

（如图2所示：二极管整流电路性能趋优转化过程）【新课部分】+ V o -图2 二极管整流电路性能趋优转化过?+V o -图1 理想二极管伏安特性在二极管整流电路示范装置的四个桥臂上分别安装红、绿、黄、白四个颜色的发光二极管（如图3所示：桥式二极管整流电路），正确地接入交流电源装置，观察发光二极管的发光情况，用万用表测试输入、输出电压的数值，调节电源装置的输出电压大小，重复测量每次调节后输入、输出电压数值并记录于下表中，表：输出电压与输入电压的关系记录记录10组数据后，调节电源装置的频率，观察发光管的闪烁情况，总结管子交替变化与频率的关系，并将观察的现象记录于表中，以便分析。

将双踪通用示波器接入输入信号、输出信号端，相邻、相对两桥臂，测得整流桥的信号如图4所示：二极管桥式整流电路波形。

综合图3、图4的分析我们发现：◆该电路具有将双向的交变电压变换为单向的脉动电压的功能。

◆对波形的进一步观察发现，二极管上承载电压的情况， V1、3管、V2、4管分别承受不同周期的反向电压，但管子承受的最大反向电压与电源最大反向电压相同。

以上两点满足了我们提高变压+V o-R图3 桥式二极管整流电路器利用率并降低整流管最大反向电压的要求，实现了二极管整流输出的最佳性能。