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【电力电子技术】2整流电路

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电力电子技术——单相整流电路

电力电子技术——单相整流电路
电镀等。
• 变压器起变换 电压和隔离的 作用，其一次 侧和二次侧电 压瞬时值分别 用 u1 和 u2 表 示 ， 有效值分别用 U1和U2表示。
Goback
• 原理分析：
➢ 在u2正半周，VT承受正向阳极电压，wt1时刻给VT门极
加触发脉冲。
➢ 在t1刻之前，SCR处于正向阻断状态，电路中无电流， 负载电阻两端电压为零，u2全部施加于VT两端。
习题： 2-1，2
转波形
§2.2 单相桥式全控整流电路
Single Phase Bridge Controlled Rectifier
1. 电阻性负载
• 在u2正半周，ua>ub ，若4只管均未触发导通，则 输 出 id=0 ， ud=0 ， VT1 、 VT4 承 受 正 向 电 压 ， 各 承受u2 的一半。
➢ uR随着id而变化，当 uR=u2时did/dt=0， id到达峰值 u2/Rd（ L中贮能达最大）。
➢ u2由正变负过零，力图使SCR关断，但L的自感电 势总是反抗其电流的减小，使SCR延续导通。L大
则延续时间长。
转波形
Goback
➢在u2过零点处，id尚处于减小的过程中，能量尚在释 放。 u2=0，但SCR仍正偏，因为did/dt<0，下正上负 的自感电势使SCR正偏而继续导通。此自感电势的极 性表明，L往外供出能量，一方面供给电阻消耗，另 一方面供给变压器副边吸收能量，反送给交流电源。
R2
I T
1 (a
2U 2
sin
wt)2
d(wt)
U 2
2 R
2R
1 sin 2a a
2
• 变压器副边电流有效值I2与输出电流有效值相等：
II 2

第3章 电力电子技术2-整流电路

第3章 电力电子技术2-整流电路

电力电子技术及其应用概论Introduction to Power Electronics and its Application机械工程及自动化学院机电工程系陈硕（shuochen@）办公地点：机械楼北405第三章电力电子器件、变换电路及其应用1.半导体器件的工作原理2.电力电子器件介绍3.交流—直流变换电路（整流电路）4.直流—交流变换电路（逆变电路）由控制电路、驱动电路、保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成。

电力电子器件在实际应用中的系统组成控制电路检测电路驱动电路R L 主电路V 1V 2保护电路在主电路和控制电路中附加一些电路，以保证电力电子器件和整个系统正常可靠运行利用电力电子器件的系统组成电气隔离控制电路3 整流电路〃引言整流电路的分类：按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。

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。

整流电路：出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电。

内容：3.1 利用功率二极管的整流电路3.2 相控整流电路3.2.1 单相半波可控整流电路3.2.2 单相桥式全控整流电路——不间断电源（UPS）3.2.3 三相半波可控整流电路3.2.4 三相桥式全控整流电路3.3 电容滤波的不可控整流电路3.4 整流电路的应用3.4.1 直流电动机调速原理3.4.2 直流变速空调工作原理电力电子技术及其应用概论（校选课）D 1D3D 2D 4LR i d v div功率二极管整流3.1 利用功率二极管的整流电路vi功率二极管特性设为理想vt+-++-+itv di d电感容量足够大+：D 1、D 4导通+：D 2、D 3导通不可控电力电子技术及其应用概论（校选课）单相半波可控整流3.2 相控整流电路单相半波可控整流电路及波形1）带电阻负载的工作情况变压器T 起变换电压和电气隔离的作用。

电力电子技术之整流电路2

电力电子技术之整流电路2

第五章：整流电路
5.1 整流器的性能指标 5.2 单相相控整流电路 5.3 三相相控整流电路 5.4 大容量相控整流电路 5.5 相控整流电路的换相压降 5.6 整流电路的谐波分析 5.7 有源逆变电路 5.8 晶闸管相控电路的驱动控制 5.9 PWM整流电路
5.5 相控整流电路的换相压降
Ll为变压器的每相绕组 折合到二次侧的漏抗
(5.6.17)
由图可知，α=90°时与谐波幅值最大。
图5.6.2 单相桥相控整流 电压的谐波电压特性
因此，实际应用中按α=90°选用平波电抗器。
5.6.2 单相和三相桥式相控整流电压 的谐波分析
1、单相桥相控整流电压的谐波分析 2）谐波参数分析：
m=2时（即单相桥）相控整流负载电压的有效值U=U2 , 谐波电压的有效值为
5.7.1 有源逆变的工作原理
1、有源逆变的条件：
（1）一定要有直流电动势源，其极性必须与晶闸 管的导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧的平 均电压。
（2）变流器必须工作在α＞ 的区域内，使Ud＜0。
5.7.1 有源逆变的工作原理
2、全波整流电路工作在整流状态
当移相控制角α在0~范围内变化时，单相全波整流电路直流 侧输出电压Ud > 0，如图5.7.1所示，电动机M作电机运行。整流器 输出功率，电机吸收功率，电流值为：
（5.4.9）
晶闸管承受的最大正反向电压的计算，与三相半波时相同。关于变压器所 流过的电流其二次绕组与三相半波时相同，一次绕组则与三相桥式相同。
5.4 大容量相控整流电路
3、结论
将双反星形电路与三相桥式电路进行比较：
（1）三相桥为两组三相半波串联，而双反星形为两 组三相半波并联，且后者需用平衡电抗器，同时有两相 导电，变压器磁路平衡，不存在直流磁化问题；

电力电子整理---第二讲(整流电路)ppt课件

电力电子整理---第二讲(整流电路)ppt课件

接续流二极管VD除了可提高Ud外，还可减轻晶闸管的负担，
在每个周期内，每个晶闸管的导通角θT＝π-α,续流二极管的导
通角θD＝2α。
精选课件
29
2.1.2 电感性负载
2、续流二极管
1）、输出电压平均值与电阻性负载相同，为：
Ud＝0.9U2
1 cosα 2
（2－8）
2）、输出电流平均值为：
Id＝Ud /Rd
IdV T1 2Id0.4U 5 R 21c2os
i2
IV T2 1 (2 R U 2sitn )2 d (t)U 2 2 R2 1s2 in
I I21 (2 R U 2sit) n 2 d (t) U R 2 2 1s2 in
精选课件
IVT
1I 2
2
t
2
t
2
t
2
t
13
2.1.1 电阻性负载
图2-3 单相全控电感性负载带续流二极管时的电路和波形
精选课件
27
2.1.2 电感性负载
2、续流二极管
当电源电压U2为正
半周时，晶闸管VT1、 VT4触发导通，此时 负载两端电压为正向， 二极管VD承受反向电 压不导通，负载上电 压波形与不加二极管 时相同。
当电源电压变负时，自感电动势经二极管VD形成回路，使负载电流
➢ 只要电感足够大，满足ωLd＞＞Rd，可以认为输出电流连续并 且平直，实际上，无论Ld多么大，电流也是脉动的，只不过Ld越大脉
动越小。
➢ 输出电压平均值为：
1
Ud=
π
π
2 U2sinωtd(ωt)＝0.9U2cosα
（2－7）
α=0°时，Ud＝0.9U2，α＝90°时，Ud＝0，所以α的移相范围为

第2章整流电路39节

第2章整流电路39节

（2-35） （2-36）
第三章 第 9 页
2.3 变压器漏感对整流电路的影响
4、 变压器漏抗对各种整流电路的影响 表2-2 各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算
电路形式 单相 单相全控 三相 三相全控
m脉波
全波
桥
半波
桥
整流电路
U d
XB
Id
2X B
Id
3X B
2
Id
3X B
Id
mX B
2
Id
100 %
（2-58）
狄里赫利条件：周期函数在一个周期内连续或只有有限个第一类间断点，并 第三章 第 21 页 且至多只有有限个极值点。
2.5.1 谐波和无功功率分析基础
2. 功率因数 1) 正弦电路中的情况
电路的有功功率P就是其平均功率：
P 1
2
uid(t) UI cos
2 0
（ 2-59）
➢ 谐波次数——谐波频率和基波频率的整数比
➢ n次谐波电流含有率以HRIn（Harmonic Ratio for In）表示
HRI n
In I1
100 %
（2-57）
➢ 电流谐波总畸变率THDi（Total Harmonic distortion）定义为
THD i
注：Ih为总谐波电流有效值。
Ih I1
ub ua 2
（2-30）
ud
ua
ub
ua 2
ua ub 2
第三章 第 6 页
2.3 变压器漏感对整流电路的影响
2. 换相压降△Ud——与不考虑变压器漏感时相比， ud平均值降低的多少。
换相压降相当于阴影部分的面积的平均值，它使 得输出的整流电压下降。这块阴影由负载电流Id的换 相过程引起。具体计算,以三相半波为例：

电力电子技术第二章整流电路答案

电力电子技术第二章整流电路答案

21. 单相半波可控整流电路对电感负载供电， L ＝20mH ， U 2＝100V ，求当 α＝0 和 60 时的负载电流 I d ，并画出 u d 与 i d 波形。

解： α＝0 时，在电源电压 u 2 的正半周期晶闸管导通时，负载电感 导通时刻，负载电流为零。

在电源电压u 2 的负半周期，负载电感导通。

因此，在电源电压 u 2 的一个周期里，以下方程均成立：L di d 2U 2 sin tdt2考虑到初始条件：当 t ＝0时 i d ＝0可解方程得：2U 2 i d(1 cos t)L1 2 2U 22(1 cos t)d( t) L2U 2=2u d 与 i d 的波形如下图：量在 u 2负半周期180 ~300 期间释放，因此在 u 2 一个周期中 60 ~300 期间以下微分方程成 立： L d d itd2U 2 sin t其平均值为此时 u d 与 i d 的波形如下图：α ＝ 60 °时， L 储能， 电感 L 储藏的能L 储能，在晶闸管开始 L 释放能量，晶闸管继续I d考虑初始条件：当t ＝ 60 时 i d ＝ 0 可解方程得：i d2U 2 L 1( cos t)I d52U 2 1 33 2U L 2 (12 cos t)d( t) =2U 22L =11.25(A)2．图2-9 为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，问该变压器还有直流磁化问题吗？试说明：①晶闸管承受的最大反向电压为2 2U2 ；②当负载是电阻或电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。

答：具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，该变压器没有直流磁化的问题。

因为单相全波可控整流电路变压器二次测绕组中，正负半周内上下绕组内电流的方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不会有直流磁化的问题。

以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。

①以晶闸管VT 2为例。

电力电子技术课后答案2

电力电子技术课后答案2

第二章 整流电路1. 单相半波可控整流电路对电感负载供电,Z =20mH,U 2=100V ,求当︒=0α时和︒60时的负载电流Id,并画出Ud 与Id 波形。

解:︒=0α时,在电源电压U2的正半周期晶闸管导通时,负载电感L 储能,在晶闸管开始导通时刻,负载电流为零。

在电源电压U2的负半周期,负载电感L 释放能量,晶闸管继续导通。

因此,在电源电压U2的一个周期里,以下方程均成立:t U dtdi Ldωsin 22= 考虑到初始条件：当0=t ω时id=0可解方程：）－（＝t cos 1LU22Id ωω ⎰∏∏=20)(d t cos 1LU2221Id t ωωω）－（)(51.22U22A L==ω Ud 与Id 的波形如下图：当a=︒60时,在U2的正半周期︒60~︒180期间, 晶闸管导通使电惑L 储能,电感L 储藏的能量在U2负半周期︒180~︒300期间释放,因此在U2的一个周期中︒60~︒300期间，以下微分方程成立：t U dtdi Ldωsin 22= 考虑到初始条件：当︒=60t ω时id=0可解方程得：id=)cos 2122t dt U ω－（ 其平均值为Id=⎰∏∏=-∏35322)25.11L2U 2)()cos 21(221A t d t L U （＝ωωωω 此时Ud 与id 的波形如下图：2．图2-9为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗 试说明(1)晶闸管承受的最大反向电压为2U2;(2)当负载是电阻或电感时,其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同.答:具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,该变压器没有直流磁化的问题. 因为单相全波可控整流电路变压器二次侧绕组中,正负半周内上下绕组内电流的方向相反,波形对称, 其一个周期内的平均电流为零,故不会有直流磁化的问题. 以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况.①以晶闸管VT2为例.当VT1导通时,晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕组并联,所以VT2承受的最大电压为2U2.②当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角相同时,对于电阻负载;(O~)期间无晶闸管导通,输出电压为0;(~)期间,单相全波电路中VT1导通,单相全控桥电路中VTl,VT4导通,输出电压均与电源电压U2相等;( ~+)期间均无晶闸管导通,输出电压为0;( + ~2)期间,单相全波电路中VT2导通,单相全控桥电路中VT2,VT3导通,输出电压等于-U2.对于电感负载;( ~+)期问,单相全波电路中VTl 导逼,单相全控桥电路中VTl,VT4导通,输出电压均与电源电压U2相等;( + ~2+)期间,单相全波电路中VT2导通,单相全控桥电路中VT2,VT3导通,输出波形等于-U2. 可见,两者的输出电压相同,加到同样的负载上时,则输出电流也相同.3．单相桥式全控整流电路，U 2＝100V ，负载中R ＝2Ω，L 值极大，当α＝30°时，要求：①作出u d 、i d 、和i 2的波形；②求整流输出平均电压U d 、电流I d ，变压器二次电流有效值I 2； ③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。

第2章电力电子技术(第3版)[王云亮][电子教案(版本)]

第2章电力电子技术(第3版)[王云亮][电子教案(版本)]

单相半波整流电路阻性负载演示
带电阻负载的工作情况
➢ 变压器T起变换电压和隔离的作用 ➢ 电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同 ➢ 几个概念的解释：
✓ ud为脉动直流，波形只在u2正半周内出现，故称“半波”整流 ✓ 采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，故该电路为单相半
波可控整流电路 ✓ ud波形在一个电源周期中只脉动1次，故该电路为单脉波整流电路
cos P UI2 1 sin 2 π
S U2I2 4π
2π
式中 P—变压器二次侧有功功率
S—变压器二次侧视在功率
〖例2-1〗 如图所示单相半波可控整流器，电阻性负载，电源电压U2为 220V，要求的直流输出电压为50 V，直流输出平均电流为20A 试计算：
(1) 晶闸管的控制角。 (2) 电路功率因数。 (3) 晶闸管的额定电压和额定电流。
解 (1) 则α=90º
cos 2Ud 1 2 50 1 0
0.45U d
0.45 220
(2)
R Ud 50 2.5
Id 20
当 α=90º时，输出电流有效值
I U U2 1 sin 2 π 44.4 A
R R 4π
2π
cos P UI2
U
44.4 50
20 0.505
UTN (2 ~ 3)Um (2 ~ 3)311 622 ~ 933 V
根据计算结果可以选取满足要求的晶闸管。
2. 电感性负载
（1）工作原理 电感性负载通常是电机的励磁线圈和负载串联电抗器等。 当流过电感的电流变化时，电感两端产生感应电势，感应电势对负载电
流的变化有阻止作用，使得负载电流不能突变。当电流增大时，电感吸 收能量储能，电感的感应电势阻止电流增大；当电流减小时，电感释放 出能量，感应电势阻止电流的减小，输出电压、电流有相位差。

电力电子技术第2章整流电路12节PPT课件

电力电子技术第2章整流电路12节PPT课件

与电流成正比，两者波
0
t
形相同
2020/9/26
图2-1 单相半波可控整流电路5 及波形
2.1.1 单相半波可控整流电路
➢ 几个概念的解释：
➢ ud为脉动直流，波形只在u2正半周内出现，故称“半
波”整流
➢ 采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，故该电 路为单相半波可控整流电路
➢ ud波形在一个电源周期中只脉动1次，故该电路为单
脉波整流电路
➢ 几个重要的基本概念：
➢ 触发延迟角：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施
加触发脉冲止的电角度,用表示,也称触发角或控制角
➢ 导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度
称为导通角，用θ表示
2020/9/26
6
2.1.1 单相半波可控整流电路
➢基本数量关系
直流输出电压平均值为：
U d 2 1 2 U 2 s itn (d t)2 2 U 2(1 c o ) 0 s .4 U 2 5 1 c 2 o
（2-1）
VT的 移相范围为180
➢ 这种通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压 大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。
2020/9/26
7
2.1.1 单相半波可控整流电路
2. 带阻感负载的工作情况
T
VT
id
uVT
L
a)
➢阻感负载的特点：电感对电流变
u1
u2
ud R
化有抗拒作用，使得流过电感的
电流不能发生突变
u2
➢电力电子电路的一种基本分析方 b ) 0 t 1
法:通过器件的理想化，将电路简 u g
c)
化为分段线性电路，分段进行分 0

电力电子技术第2章 三相相控整流电路

电力电子技术第2章 三相相控整流电路
第2章 三相相控整流电路
1
第2章 三相相控整流电路
2.1 三相半波相控整流电路 2.2 三相全控桥式整流电路 2.3 三相半控桥式整流电路 2.4 变压器漏电抗对整流电路的影响 2.5 三相整流电路应用实例分析
第2章 三相相控整流电路
2
2.1 三相半波相控整流电路
三相半波相控整流电路是最基本的三相可控整流形式， 其余的三相可控整流电路都可看做是由三相半波相控整流电 路以不同方式串联或并联组成的。
(2-2)
第2章 三相相控整流电路
(3) 负载电流的平均值为
流过每个晶闸管的平均电流为
12 (2-3) (2-4)
第2章 三相相控整流电路
流过每个晶闸管电流的有效值为
13 (2-5)
(2-6)
第2章 三相相控整流电路
14
(4) 从图2-1(f)可看出，晶闸管所承受的最大反向电压为
电源线电压的峰值，即
第2章 三相相控整流电路
3
2.1.1 电阻性负载的整流过程
三相半波(又称三相零式)可控整流电路如图2-1(a)所示。 图中T是整流变压器，也可直接由三相四线电源供电。 三只晶闸管的阴极连在一起，称为共阴极接法。共阴极接法
在触发电路中有公共线时，连接比较方便，所以得到了广泛
应用。
第2章 三相相控整流电路
30
图2-7 三相全控桥式整流电路
第2章 三相相控整流电路
31
2.2.1 控制角α=0°时的整流过程
1. 电路整流过程
图2-8所示是控制角α=0°时三相全控桥式整流电路中的 主要波形。为分析方便，把一个周期分为六段(即图2-8(a)中 (1)~(6)段)，每段相隔60°。
第2章 三相相控整流电路

电力电子技术之第2-3章 三相半波整流

电力电子技术之第2-3章 三相半波整流
2012-2-22 电力电子技术 6
Ud 负载电流平均值为 负载电流平均值为 Id = R 1 晶闸管电流平均值为 晶闸管电流平均值为 I Id dT = 3
晶闸管电流有效值， 晶闸管电流有效值，当 α ≤ 30°时 °
（3 - 3） ）
IT =
1 2π
∫
5π +α 6 π +α 6
2U 2 Sin ωt 2 ( ) d (ωt ) R
（3 - 4） ）
U2 = R
2012-2-22
1 2π 3 ( + cos 2α ) 2π 3 2
电力电子技术
7
晶闸管电流有效值， 晶闸管电流有效值，当 α > 30°时 °
IT =
1 2π
2U 2 Sin ω t 2 ) d (ω t ) ∫π6 +α ( R
π
U2 = R
1 5π 3 1 ( −α + cos 2α + sin 2α ) 2π 6 4 4
u2 过零时 ， VT1 不关断 ， 直到 2 的脉冲到 过零时， 不关断， 直到VT 才换流， 导通向负载供电， 来， 才换流 ， 由VT2导通向负载供电，同时 施加反压使其关断——ud 波形中出现 向 VT1 施加反压使其关断 负的部分 晶闸管仍导通120° 晶闸管仍导通 ° 动画 阻感负载时的移相范围 移相范围为 ° 阻感负载时的移相范围为90°
（3 - 5） ）
2012-2-22
电力电子技术
8
晶闸管承受的最大反向电压， 晶闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电压峰 最大反向电压 值，即 （3 - 6） ）
U RM = 2 × 3U 2 = 6U 2 = 2.45U 2

电力电子技术整流电路.

电力电子技术整流电路.
R
w t1
w t
I. 感性负载加上续流二极管后 其输出平均电压Ud的波形与 阻性负载相同；
w t
Id
w t
Id - +
II. 由于负载电感较大，可把负 载上的输出电流Id近似的看 成一个常数；
III.晶闸管与二极管的平均电 流分别是
I dVT I dVD R
w t
O
VT
w t
③
b)
输出波形
u
2
0 u
g
w t

1
2

w t
c) 0 u
d
w t
+ d) 0 i e) 0 u
VT
+

w t
d

w t
f) 0
w t
④
使用续流二极管的原因 原因：在单相半波可控整流电路中，由于电感存 在，整流输出平均电压变小，特别是在大电感负 载下，输出电压接近于零,且负载电流不连续，为 解决这个问题，只要在负载两端并接一个续流二 极管即可。
ud E O id O b)


d
wt
Id
wt
与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度δ停止导电 E δ称为停止导电角， d sin 1
2U 2
ud
如果α<δ，触发脉冲到来时， 晶闸管因承受反向电压而不 O α 能被触发导通。
i
d
E

d
wt
I
d
负载为直流电动机时， O 如果出现电流断续， 则电动机 的机械特性 将很软 。为了克服此 缺点，一般在主电路 中直流输出侧串联一 个平波电抗器。
单相桥式半控整流电路的另一种接法
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Contrelled Rectifier)
1) 带电阻负载的工作情况 a)
电路结构
工作原理及波形分析
ud
ud(id)
VT1和VT4组成一对桥臂， b)
id 0a
pa
wt
在 u2 正 半 周 承 受 正 向 电 压 ， uVT1,4
c)
触 发 即 导 通 ， u2 过 零 时 关 断 。
0 i2
wt
d)
第2章 整流电路·引言
整流电路的作用 将交流电变为直流电。
整流电路的分类 按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。 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。
2
2.1 单相可控整流电路 2.1.1 单相半波可控整流电路 2.1.2 单相桥式全控整流电路 2.1.3 单相全波可控整流电路 2.1.4 单相桥式半控整流电路
0
wt 1
p
2p
wt
u
g
c)
0
wt
u
d
d)
0a
q
wt
u
VT
e)
0
wt
图2-1 单相半波可控整流电路及波形
4
2.1.1 单相半波可控整流电路
基本数量关系 重要的基本概念：
触发延迟角：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发 脉冲止所对应的电角度，用a表示，称触发角或控制角。
导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度，用θ表
VT2和VT3组成另一对桥臂， 0
wt
在 u2 负 半 周 承 受 正 向 电 压 ， 触 发 即 导 通 ， u2 过 零 时 关 断 。
图2-5 单相全控桥式 带电阻负载时的电路及波形
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2.1.2 单相桥式全控整流电路
数量关系
Ud
1 p
p a
2U2 sinwtd(wt)
2
2U2 1 cosa p2
VT
L u2
R
VT
L u2
R
a)
b)
图2-3于关断状态 b)VT处于导通状态
7
2.1.1 单相半波可控整流电路
当VT处于通态时，如下方程成立
VT
L did dt
Rid
2U 2 sin wt
（2-2）
初始条件：ωt= a ，id=0。求解式（2-2） 并将初始条件代入可得
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2.1.1 单相半波可控整流电路
单相半波可控整流电路的特点
VT的a 移相范围为180 。 简单，但输出脉动大，变压器二次侧电流中含直流分 量，造成变压器铁芯直流磁化。 实际上很少应用此种电路。 分析该电路的主要目的建立起整流电路的基本概念。
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2.1.2 单相桥式全控整流电路
单 相 桥 式 全 控 整 流 电 路 (Single Phase Bridge
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2.1.1 单相半波可控整流电路
电力电子电路的一种基本分析方法
通过器件的理想化，将电路简化为分段线性电路。
器件的每种状态对应于一种线性电路拓扑。
对单相半波电路的分析可 基于上述方法进行
当 VT 处 于 断 态 时 ， 相 当 于 电 路 在 VT 处 断 开 ， id=0。
当 VT 处 于 通 态 时 ， 相 当 于VT短路。
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2.1.1 单相半波可控整流电路
续流二极管
当u2过零变负时，VDR导通， a)
ud为零，VT承受反压关断。
L储存的能量保证了电流id在L- b)
R-VDR回路中流通，此过程通
常称为续流。
c)
数量关系(id近似恒为Id） d)
I dVT
p a 2p
Id
（2-5） e)
IVT
1
2p
p a
I
2 d
2
c) d)
0 i2
0
（2-10）
(2-11)
wt
wt wt
12
2.1.2 单相桥式全控整流电路
流过晶闸管的电流有效值：
IVT
1
p
(
2U2 sinwt)2 d(wt) U2
u2
阻 感 负 载 的 特 点 ： 电 感 b) 0 wt1 p ug
对 电 流 变 化 有 抗 拒 作 用 ，c) 0
使得流过电感的电流不 ud +
发生突变。
d) 0a
id
e)
讨论负载阻抗角j、触发
0 u VT
q
2p
wt
wt +
wt
wt
角a、晶闸管导通角 θ的 f) 0
wt
关系。
图2-2 带阻感负载的 单相半波电路及其波形
0.9U
2
1
cosa 2
a 角的移相范围为180 。
（2-9）
向负载输出的平均电流值为：
Id
Ud R
2
2U 2
pR
1 cosa
2
0.9 U2 R
1 cosa
2 ud
dd
id
流过晶闸管的电流平均值只有
b)
0a
pa
输出直流平均值的一半，即：
u VT1,4
I dVT
1 2
Id
0.45 U 2 R
1 cosa
d
(wt
)
p a IdVDR 2p Id
p a 2p
I
d
（2-6） f) （2-7）g)
IVDR
1
2p
2p a p
Id2d (wt)
p a 2p Id
（2-8）
u2
O ud
w t1
wt
O
wt
id
Id
O
wt
i VT
Id
O
p-a
p+a
wt
i VD R
O
wt
u VT
O
wt
图2-4 单相半波带阻感负载 有续流二极管的电路及波形
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2.1.1 单相半波可控整流电路
单相半波可控整流电路(Single Phase Half Wave
Controlled Rectifier)
1）带电阻负载的工作情况
T
a)
u
1
u
2
VT
i
u
d
VT
u
d
R
变压器T起变换电压和 电气隔离的作用。
电阻负载的特点：电 压与电流成正比，两 者波形相同。
u
2
b)
L u
2
R
b)
id
2U 2
sin(a
R (wt a )
)e wL
Z
2U2 sin(wt )
Z
b) VT处于导通状态
（2-3）
•
其中Z
R2
(wL)2，
arctan wL
R
当ωt=θ+a 时，id=0，代入式（2-3）并整
理得 q
sin(a )e tan sin(q a )
（2-4）
第2章 整流电路
2.1 单相可控整流电路 2.2 三相可控整流电路 2.3 变压器漏感对整流电路的影响 2.4 电容滤波的不可控整流电路 2.5 整流电路的谐波和功率因数 2.6 大功率可控整流电路 2.7 整流电路的有源逆变工作状态 2.8 晶闸管直流电动机系统 2.9 相控电路的驱动控制
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本章小结
示。 直流输出电压平均值为：
Ud
1
2p
p a
2U2 sinwtd(wt)
2U 2
2p
(1
cosa
)
0.45U 2
1
cosa
2
(2-1)
VT的a 移相范围为180
通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，
简称相控方式。
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2.1.1 单相半波可控整流电路
2) 带阻感负载的工作情况