单相桥式全控整流电路可控整流电路.ppt

可控整流电路（3） 单相桥式全控整流电路 南航 电力电子 课程组 陈新 课程组网站：/dldz 单相桥式半控整流电路 n单相半波整流电路 纯阻性负载工作情况 阻感性负载工作情况 带续流二极管的阻感性负载工作情况 n单相全桥整流电路 纯阻性负载工作情况 阻感性负载工作情况 反电动势负载 2 单相桥式半控整流电路 n单相半波整流电路 纯阻性负载工作情况 阻感性负载工作情况 带续流二极管的阻感性负载工作情况 n单相全桥整流电路 纯阻性负载工作情况 阻感性负载工作情况 反电动势负载 n单相桥式半控整流电路 3 单相桥式半控整流电路 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 如此即成为单相桥式半控 整流电路，简化整个电路 单相桥式半控整流电路 4 单相桥式半控整流电路 n单相半波整流电路 纯阻性负载工作情况 阻感性负载工作情况 带续流二极管的阻感性负载工作情况 n单相全桥整流电路 纯阻性负载工作情况 阻感性负载工作情况 反电动势负载 n单相桥式半控整流电路 纯阻性负载工作情况 阻感性负载工作情况 5 阻性负载单相桥式半控整流电路 半控电路与全控电 路在电阻负载时的 工作情况相同。 w 向负载输出的平均电流值为 w 负载输出电压的平均值为 6 单相桥式半控整流电路 n单相半波整流电路 纯阻性负载工作情况 阻感性负载工作情况 带续流二极管的阻感性负载工作情况 n单相全桥整流电路 纯阻性负载工作情况 阻感性负载工作情况 反电动势负载 n单相桥式半控整流电路 纯阻性负载工作情况 阻感性负载工作情况 7 感性负载半控整流工作模态1 8 感性负载半控整流工作模态2 9 感性负载半控整流工作模态3 10 感性负载半控整流工作模态3 11 阻感性负载单相桥式半控整流电路 半控电路感性负载 时与电阻负载的输 出电压波形相同。 w 负载输出电压的平均值为 12 在u2正半周，触发角a处给晶闸管VT1加触发脉冲， u2经VT1和VD4向负载供电 u2过零变负时，因电感作用使电流连续，VT1继续 导通。电流从VD4换流至VD3，电流不再流经变压 器二次绕组，而是由VT1和VD3续流。 在u2负半周触发角a 时刻触发VT3，VT1换流到VT3 ，u2经VT3和VD3向负载供电。 u2过零变正时，VD4导通，VD3关断。VT3和VD4续 流，ud又为零。 单相半控桥带阻感负载的小结 13 失控现象 n假设电感足够大，电流不断续 n假定正半周时关断VT1、VT2，准备关闭系统 时 n正半周时VT1,VD4流过电流；负半周VT1,VD3 续流，一直持续到下一个正半周 n所以，由于电流的持续性，T1会一直导通！ 14 失控现象 n一个晶闸管导通，D3和D4轮流换流，无法关 闭系统，造成失控！ n在失控时，ud仍为正弦半波，即半周期ud为正 弦，另外半周期ud为零，其平均值保持恒定。 即使没有驱动信号，仍然无法关闭系统。 n为了避免失控，通常在输出端反联二极管 15 半控整流工作状态工作模态 16 半控整流工作状态工作模态2 17 半控整流工作状态工作模态3 18 n有续流二极管VD时，续流过程由VD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。 n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。 续流二极管的作用 19 基本数量关系1 20 基本数量关系2 21 单相可控整流电路的分析方法！ 1.可从触发角处作为第一个模态分析对象，或假设第一 个触发脉冲前均关断。 2.确定触发脉冲时相应的SCR A-K两端电压是否正偏， 若是则导通； 3.电压过零点时注意负载性质（阻性则电流同时过零 SCR关断；大电感性则电流量连续可继续导通到另一 组SCR触发导通时换相） 4.负载端带续流二极管情况：输出电压不可能小于零。 SCR导通至电压过零即换流 22 n例1（题2-3）：如图所示具有变压器中心抽头的 单相双半波可控整流电路，请画出=45时电阻性 负载及大电感负载下，输出电压ud和SCR承受的 电压uT波形，和晶闸管电流波形 23 阻性负载 感性负载 24 阻性负载分析 分析：T1T2共阴，U2正半周期=45 ，T1导通，T2不导通，Ud=U2，U2过 零，T1关断，Ud=0； U2负半周期，T2承受正向电压，当 =45，T2导通，T1不导通，Ud=U2 ，U2过零，T2关断，Ud=0 当T1/T2关断，则UT1和UT承受U2 电压；T2开通后，UT1承受2U2；T1开 通后，UT2承受2U2。 25 阻性负载分析 分析：T1T2共阴，U2正半周期=45 ，T1导通，T2不导通，Ud=U2，U2过 零，T1关断，Ud=0； U2负半周期，T2承受正向电压，当 =45，T2导通，T1不导通，Ud=U2 ，U2过零，T2关断，Ud=0 当T1/T2关断，则UT1和UT承受U2 电压；T2开通后，UT1承受2U2；T1开 通后，UT2承受2U2。 26 感性负载分析 分析：T1T2共阴，U2正半周 期=45，T1导通，T2截止， Ud=U2，U2过零，电流不过零 ，T1维持导通 U2负半周期，当=45，T2导 通，T1截止，Ud=U2，U2过 零，T2维持导通 T1/T2各导通180度，T2开通 后，UT1承受2U2；T1开通后， UT2承受2U2 27 感性负载分析 分析：T1T2共阴，U2正半周 期=45，T1导通，T2截止， Ud=U2，U2过零，电流不过零 ，T1维持导通 U2负半周期，当=45，T2导 通，T1截止，Ud=U2，U2过 零，T2维持导通 T1/T2各导通180度，T2开通 后，UT1承受2U2；T1开通后， UT2承受2U2 28 n例2（题2-4）：如图所示为带续流二极管的单相 双半波可控整流电路，大电感性负载，已知： U2=220V,R=20,=60. n（1）画出ud, id, iT1,iT2,iD,uT1波形; n（2）试计算晶闸管电流电压定额，考虑安全裕量 为2，选择型号; n（3）计算续流二极管电流平均值和有效值; 29 题 解 nud, id,iT1,iT2,iD,uT1波形 n注意T1上的反压有两种状态 ：T2导通为2U2；D导通为 U2 30 题 解 n晶闸管电压定额： n晶闸管电流有效值： n晶闸管电流的额定值： 31 题 解 n续流二极管电流平均值 n续流二极管电流有效值 32 例3（题2-7）：单相桥式半控整流电路接电阻性负 载，要求输出整流电压0100V连续可调，30V以 上时要求负载电流达到20A. （1）采用220V交流电网直接供电； （2）采用变压器降压供电，最小控制角为30； 试分析比较这两种供电方式下晶闸管的导通角和电 流有效值，交流侧电流有效值及电源容量。 33 作业 n作业：2-6 2-8 34 单相桥式全控整流电路阻性负载 复习 nVT1和VT4在u2正半周触发导通 ，当u2过零时关断 VT2和VT3在u2负半周触发导 通，当u2过零时关断 晶闸管移相范围为180；晶闸管 导通角：180a 35 单相桥式全控整流电路感性负载 复习 至t=+a 时刻，流过VT1和VT4的 电流迅速换