單相半波可控整流電路ppt

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1、第2章單相可控整流電路·引言整流電路的分類：按組成的器件可分為不可控、半控、全控三種。按電路結構可分為橋式電路和零式電路。按交流輸入相數(shù)分為單相電路和多相電路。按變壓器二次側電流的方向是單向或雙向，又分為單拍電路和雙拍電路。整流電路：出現(xiàn)最早的電力電子電路，將交流電變?yōu)橹绷麟姟?2.1單相半波可控整流電路單相半波可控整流電路(SinglePhaseHalfWaveControlledRectifier)1）帶電阻負載的工作情況實際生活和生產中，電燈、電爐以及電焊、電解設備等都屬于阻性負載，阻性負載的特點是：負載兩端的電壓和電流波形相同、相位相同，電阻負

2、載只消耗電能，而不能儲存和釋放電能。2單相半波可控電阻負載整流電路圖wwwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2ptttu2uguduVTaq0b)c)d)e)0032)工作原理（1）圖中，變壓器T起變換電壓和隔離的作用，其一次和二次電壓瞬時值分別用u1和u2表示，有效值分別有U1和U2表示，u1和u2是工頻50Hz交流電，其中U2的大小根據(jù)負載（以Rd表示）需要的直流輸出電壓平均值Ud確定4(2)在晶閘管VT處于斷態(tài)時，電路中無電流，負載電阻兩端電壓為零，u2全部施加于VT兩端。如在u2正半周VT承受正向陽極電壓期間的wt1時刻給VT門極

3、加觸發(fā)脈沖，如圖所示，則VT開通。忽略晶閘管通態(tài)電壓，直流輸出電壓瞬時值ud與u2相等。5考慮到電阻負載時，電壓和電流成正比、兩者波形相同的特點，至ωt=π即u2降為零時，電路中電流也降至零，晶閘管VT自然關斷，之后電壓、電流均為零。在電源電壓負半周時，VT承受反壓而阻斷，直至下一個周期，再加上觸發(fā)脈沖時，晶閘管再重新導通。電阻負載的特點：電壓與電流成正比，兩者波形相同。62.1單相半波可控整流電路VT的a移相范圍為180?通過控制觸發(fā)脈沖的相位來控制直流輸出電壓大小的方式稱為相位控制方式，簡稱相控方式。首先，引入兩個重要的基本概念：觸發(fā)延遲角：從晶閘

4、管開始承受正向陽極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電角度,用a表示,也稱觸發(fā)角或控制角。導通角：晶閘管在一個電源周期中處于通態(tài)的電角度，用θ表示?；靖拍?基本數(shù)量關系1、θ=π-α2、Ud=0.45U2(1+cosα)/2=Udo(1+cosα)/23、Id=Ud/Rd4、I=U/Rd5、Idvt=Id=Ud/Rd6、Ivt=I2=I=U/Rd7、P=UI8、S=U2I2=U2I9、cosφ=P/S=UI/U2I=U/U28例、單相半波可控整流電路，阻性負載，變壓器二次電壓U2=110V,要求輸出平均電壓為45V，最大輸出平均電流為10A，計算控制角α，功率

5、因數(shù)cosφ以及Rd、U、I2、Ivt、Idvt，考慮2倍的安全裕量，選擇晶閘管型號。解：（1）計算控制角αUd=0.45U2(1+cosα)/2=45Vcosα=2Ud/0.45U2-1=0.818,α=359（2）計算負載電阻Rd已知Ｕd=45V,Id=10A,得Rd=Ud/Id＝4.5Ω（3）計算整流輸出電壓有效值U（4）計算變壓器二次電流有效值I210（5）計算流過晶閘管的電流平均值和有效值Ivt、IdvtIdvt=Id=10AIvt=I2=I=16.9A（6）計算功率因數(shù)cosφcosφ=P/S=UI/U2I=U/U2=76V/110V=0.

6、6911（7）選擇晶閘管考慮２倍安全裕量，晶閘管電壓額定為UN=2××110v=311v晶閘管的額定電流為可選型號為KP30-4的晶閘管（額定電流30A、額定電壓400V).122.1單相半波可控整流電路帶阻感負載的工作情況生產實踐中，更常見的負載是既有電阻也有電感，當負載中感抗與電阻相比不可忽略時即為阻感負載。阻感負載的特點：電感對電流變化有抗拒作用，使得流過電感的電流不發(fā)生突變。流過電感器件的電流變化時，在其兩端產生感應電動勢，它的極性是阻止電流變化，當電流增加時，它的極性是阻止電流減小。13阻感負載工作波形wttwwtwtwu20wt1

7、p2ptug0ud0id0uVT0qab)c)d)e)f)++14工作過程（1）在0—ωt1期間，晶閘管已承受正向電壓，但因晶閘管的門極沒有施加觸發(fā)脈沖電壓，晶閘管處于阻斷狀態(tài)，id=0,ud=0,uT=u2。在ωt1時刻對晶閘管門極施加觸發(fā)脈沖電壓Ug,晶閘管立即導通。（2）在ωt1—ωt2期間,電流id由0逐漸上升,電感兩端電壓uL為正值,其作用是阻止電流的增長.此時電源u2向外輸出能量,一部分在電阻上產生熱能消耗掉,另一部分在電感上產生磁能儲存.到ωt=ωt2時,id上升到最大值,uL=0,ud=u2。15（3）在ωt2—ωt3期間，電流id由最

8、大值逐漸下降，電感兩端電壓uL為負值，其作用是阻止電流下降，使id下降速度變慢，在此期間L將儲