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通 信 电 源 第 五 章1、整 流 电 路 概 述 通信整流技术的发展 通信电源的低频整流设备从20世纪50年代末的饱和电抗器控制的稳压稳流硒整流器，60年代的硅二极管取代硒整流片的稳压稳流硅整流器，60年代末70年代初稳压稳流可控硅整流器，一直到80年代末90年代初的高频开关整流器，我国通信用整流设备经历了几代变革。90年代以后，随着计算机控制技术、功率半导体技术和超大规模集成电路生产工艺的飞速发展，高频开关整流技术和产品也越来越成熟，性价比逐步提升，目前已经逐步取代了可控硅整流器，并且还在不断地朝着高频化、高效率、大功率、小型智能化、清洁环保的方向发展。 1. 基本结构 2 工作原理 交流调压电路 5.2.2 可控整流电路 1. 单相半波可控整流 电阻性负载 (2) 工作原理 5.2.4 晶闸管的保护 1、晶闸管的过流保护 (1) 快速熔断器保护 (2) 过流继电器保护 2. 晶闸管的过压保护 (1) 阻容保护 5.3 单结晶体管触发电路 5.3.1. 单结晶体管结构及工作原理 (1)结构 (2) 工作原理 2. 单结晶体管触发电路 (1). 振荡电路 (2) 振荡过程分析 2. 工作原理 5.3.2 单结晶体管应用举例 1. 电瓶充电机电路 工作原理 (1) 电路 u 0 时： 若ug = 0，晶闸管不导通， u 0 时: 晶闸管承受反向电压不导通, uo = 0, uT = u ，故称可控整流。 控制极加触发信号，晶闸管承受正向电压导通， ? u uo RL + – + uT + – – T io ?t1 ? 2? u 0 时: 可控硅承受反向电压不导通 即：晶闸管反向阻断 加触发信号，晶闸管承受正向电压导通 ? t O u 0时: ? t O ? t O 接电阻负载时 单相半波可控整流电路电压、电流波形 ? ? 控制角 ?t1 ? ? t O ? t O ?t2 2? ?t O 导通角 (3)工作波形 (4)整流输出电压及电流的平均值 由公式可知： 改变控制角?，可改变输出电压Uo。 2. 电感性负载与续流二极管 (1)电路 当电压u过零后，由于电感反电动势的存在，晶闸管在一段时间内仍 维持导通，失去单向导电作用。 ? u uo R + – + uT + – – T ? ? ? L eL ? 在电感性负载中 ,当晶闸管刚触发导通时，电感元件上产生阻碍电流变化的感应电势(极性如图)，电流不能跃变，将由零逐渐上升(见波形)。 ? t O ?t O ? t O ?t1 ? ? t O ?t2 2? ? ? (2) 工作波形(未单独加续流二极管) iL ? u uo R + – + uT + – – L T io D io u 0时： D反向截止，不影响整流电路工作。 u 0时： D正向导通,晶闸管承受反向电压关断,电感元件L释放能量形成的电流经D构成回路(续流),负载电压uo波形与电阻性负载相同(见波形图)。 3.电感性负载(加续流二极管) + – (1) 电路 (3)工作波形(加续流二极管) iL ? t ? ? t O ?t O ? ? 2? ? t O 2. 单相半控桥式整流电路 电路 (1). 工作原理 T1和D2承受正向 电压。 T1控制极加触发电压, 则T1和D2导 通，电流的通路为 T1、T2 ?晶闸管 D1、D2?晶体二极管 a RL D2 T1 b (a)电压u 为正半周时 io + – + – T1 T2 RL uo D1 D2 a ? u + – b 此时，T2和D1均承受反向电压而截止。 io + – + – T1 T2 RL uo D1 D2 a ? u + – b T2和D1承受正向 电压。 T2控制极加触发电压, 则T2和D1导 通，电流的通路为 (b)电压u 为负半周时 b RL D1 T2 a 此时，T1和D2均承受反向电压而截止。 ? t ? ? t O ?t O 3. 工作波形 2? ? t O 4. 输出电压及电流的平均值 两种常用可控整流电路 电路 特点 该电路只用一只晶闸管，且其上 无反向电压。 2. 晶闸管和负载上的电流相同。 (1) u T D2 D1 D4 u0 RL D3 + - + - 电路 特点 1. 该电路接入电感性负载时，D1、D2 便起续流二极管作用。 (2) 2. 由于T1的阳极和T2的阴极相连，两管控制极必须加独立的触发信号。 T1 T2 D1 D2 u uO R L + - + - 晶闸管承受过电压、过电流的能力很差，这是它的主要缺点。 晶闸管的热容量很小，一旦发生过