第二章整流电路

1、第二章整流电路 并联二极管的单相半控整并联二极管的单相半控整流电路及波形流电路及波形 续流二极管的作用续流二极管的作用 避免可能发生的失控现象避免可能发生的失控现象。 若无续流二极管，则当若无续流二极管，则当a 突突然增大至然增大至180 或触发脉冲丢失或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情通而两个二极管轮流导通的情况，这使况，这使ud成为正弦半波，其成为正弦半波，其平均值保持恒定，称为失控。平均值保持恒定，称为失控。 有续流二极管有续流二极管VDR时，续流过时，续流过程由程由VDR完成，避免了失控的完成，避免了失控的现象。现象。 续流期间

2、导电回路中只有一个续流期间导电回路中只有一个管压降，有利于降低损耗。管压降，有利于降低损耗。失控工作过程演示失控工作过程演示 图2-10 单相桥式半控整流电路，有续流二极管，阻感负载时的电路及波形单相桥式半控整流电路的另一种接单相桥式半控整流电路的另一种接法法 相当于把图相当于把图2-5a中的中的VT3和和VT4换为二极管换为二极管VD3和和VD4，这样可以省去续流二极管这样可以省去续流二极管VDR，续流由，续流由VD3和和VD4来实来实现。现。图2-5 单相全控桥式带电阻负载时的电路及波形图2-11 单相桥式半控整流电路的另一接法2.2 三相可控整流电路三相可控整流电路2.2 三相可控整流电

3、路三相可控整流电路引言引言 交流侧由三相电源供电。交流侧由三相电源供电。 负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、容易滤波。容易滤波。 基本的是三相半波可控整流电路，三相桥式基本的是三相半波可控整流电路，三相桥式全控整流电路应用最广全控整流电路应用最广 。2.2.1 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路电路的特点：电路的特点：三个晶闸管分别接入三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，三相电源，其阴极连接在一起其阴极连接在一起共阴极接法共阴极接法 。1) 电 阻 负电 阻 负载载自然换相点：自然换相点： 二极管换相时刻为自然换二极管换相时刻为自然换相点，将其

4、作为计算各晶相点，将其作为计算各晶闸管触发角闸管触发角a的起点，即的起点，即a =0 。图图2-12 三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及三相半波可控整流电路共阴极接法电阻负载时的电路及a =0 时的波形时的波形 a =0 时的工作原理分析时的工作原理分析 变压器二次侧a相绕组和晶闸管VT1的电流波形，变压器二次绕组电流有直流分量。 晶闸管的电压波形，由3段组成。a a=30 的波形（的波形（图2-13） 特点：负载电流处于连续和断续之间的临界状态。a a30 的情况（的情况（图2-14 ） 特点：负载电流断续，晶闸管导通角小于120 。R a a a a 6562d)(sin23

5、21ttdUU（2-18）当当a=0时，时，Ud最大，为最大，为 2d0d17.1UUU 整流电压平均值的计算整流电压平均值的计算a30 时，负载电流连时，负载电流连续，有：续，有：a aa a cos17. 1cos26322UU a a=30 的波形的波形R图图2-13 a a 62d)(sin2321ttdUU(2-19)a30 时，负载电流断时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，续，晶闸管导通角减小，此时有此时有： )6cos(12232a a U )6cos(1675. 02a a Ua a=60 的波的波形形R图图2-14 负载电流平均值为负载电流平均值为 晶闸管承受的最大反向电压，

6、晶闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电压峰值，即为变压器二次线电压峰值，即RUIdd （2-20）2RM32UU （2-21）2245. 26UU 负载电压平均值为负载电压平均值为a a=30 的波形的波形30cos17. 12 a aa aUUd30)6cos(1675. 02 a aa a UUd 在电阻性负载三相半波可控在电阻性负载三相半波可控整流电路中整流电路中，如果窄脉冲出如果窄脉冲出现过早现过早，即在移到自然换相即在移到自然换相之前之前，会出现什么现象？画会出现什么现象？画出负载侧出负载侧ud波形波形。 例题：例题：解：当触发脉冲解：当触发脉冲ug1触发触发a相晶闸相晶闸管管,

7、 则则a相晶闸管导通相晶闸管导通。当当ug2触触发发b相晶闸管时相晶闸管时，由于由于a相电压高相电压高于于b相电压相电压，a相晶闸管继续导通，相晶闸管继续导通，b相晶闸管因承受反压而不导通相晶闸管因承受反压而不导通。过了自然换相点后过了自然换相点后，尽管尽管b相电相电压高于压高于a相电压相电压，但但b相晶闸管的相晶闸管的触发脉冲触发脉冲ug2已消失已消失，所以所以b相晶相晶闸管仍不导通闸管仍不导通。a相晶闸管导通相晶闸管导通到过零点结束到过零点结束。接着导通的是接着导通的是c相晶闸管相晶闸管。由此可以看出由此可以看出，由于由于晶闸管间隔导通而出现了输出波晶闸管间隔导通而出现了输出波形相序混乱现

8、象形相序混乱现象，这是不允许的这是不允许的。ud2ud1w tO三相电压波形的画法：三相电压波形的画法：udwtO2.2.1 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路2）阻感负载）阻感负载图2-16 三相半波可控整流电路，阻感负载时的电路及a =60时的波形特点：阻感负载，特点：阻感负载，L值很大，值很大，id波波形基本平直。形基本平直。a30 时：整流电压波形与电阻时：整流电压波形与电阻负载时相同。负载时相同。a30 时（如时（如a=60 时的波形如图时的波形如图2-16所示）所示）。 u2过零时，过零时，VT1不关断，不关断，直到直到VT2的脉冲到来，才的脉冲到来，才换流，换流，ud波形中

9、出波形中出现负的部分。现负的部分。 id波形有一定的脉动，但波形有一定的脉动，但为简化分析及定量计算，为简化分析及定量计算，可将可将id近似为一条水平线。近似为一条水平线。 数量关系数量关系由于负载电流连续， Ud可由式（2-18）求出，即a acos17.12dUU 阻感负载时的移相范围为 变压器二次电流即晶闸管电变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为流的有效值为负载电流平均值为负载电流平均值为RUIdd ddVT2577. 031IIII （2-23）晶闸管电流的平均值为晶闸管电流的平均值为dT31IId 90a a a a a a cos17.1)(sin232126562dUttdUU

10、（2-18）图图2-16 三相半波可控整流电路，阻三相半波可控整流电路，阻感负载时的电路及感负载时的电路及a a =60 时的波形时的波形Ud/U2随随 变化的规律如变化的规律如图图2-15中的曲线所示。中的曲线所示。03060901201500.40.81.21.17321a/( )Ud/U230)6cos(1675. 02 a aa a UUd30cos17. 12 a aa aUUd三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路电阻性负载电阻性负载整流电压平均值整流电压平均值Ud三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路电感性负载（阻感负载，电感性负载（阻感负载，电感很大）电感很大）整流电压平整流电压平均值均值Uda acos17. 12UUd a a图图2-15 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路Ud/U2随随a变化的关系变化的关系1电阻负载电阻负载 2电感负载电感负载 3电阻电感负载电阻电感负载例题：例题： 已知三相半波可控整流电路，带大电感负载，已知三相半波可控整流电路，带大电感负载， ， 。60 a a 2RVu22