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单相桥式半控整流电路

单相桥式半控整流电路手册

单相桥式半控整流电路原理图如图1-1所示

图1-1

二．工作原理

单相桥式半控整流电路在电阻性负载时的工作情况与全控电路完全相同。当在阻感性负载工作时，当电源电压u2在正半周期，控制角为α时触发晶闸管VT1使其导通，电源经VT1和VD4向负载供电。当u2过零变负时，由于电感的作用使VT1继续导通。因a点电位低于b点电位，使得电流从VD4转移至VD2，电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流。此阶段忽略器件的通态压降，则ud＝0，不像全控电路那样出现ud为负的情况。

在u2负半周控制角为α时触发VT3使其导通，则向VT1加反压使之关断，u2经VT3和VD2向负载供电。u2过零变正时，VD4导通。VT3和VD4续流，ud又为零。此后重复以上过程。

若无续流二极管，则当α突然增大至180°或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使ud成为正弦半波，即半周期ud为正弦，另外半周期ud为零，其平均值保持恒定，称为失控。有续流二极管VD时，续流过程由VD完成，在续流阶段晶闸管关断，避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。

波形分析

利用matlab仿真，能够直观地观察整流电路波形的变化（注：从上至下，第一个为电源电压波形，第二个为晶闸管VT1两端电压波形，第三个为VT2两端电压波形，第四个为负载电流，第五个为负载两端电压波形，第六个为触发脉冲。）

单相桥式半控整流电路电阻性负载。仿真原理图如图3-1-1，波形图如图3-1-2（α=30）

图3-1-1

图3-1-2

单相桥式半控整流电路阻感性负载仿真原理图如图3-2-1，波形图如图3-2-2（α=30）

图3-2-1

图3-2-2

单相桥式半控整流电路反电势负载仿真原理图如图3-3-1，波形图如图3-3-2

图3-3-1

图3-3-2

电路参数

晶闸管承受的最大正向电压和反向电压分别为2/2U和2U。由于在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，

整流电压平均值为

Ud=1παπ2Usinωtdωt=0.9U1+cosα

向负载输出的直流电流平均值为

Id

管子VT1、VD4和VD2、VT3轮流导电，流过管子的电流平均值只能输出直流电流平均值的一半，即

Id

流过晶闸管的电流有效值为

IvT=(12πα

存在的问题及解决的办法

单相桥式半控整流电路，组成形式有多种。最常见的方式为2只可控硅，2只整流管，由可控硅控制交流输入端，直流输出不控制。还有一种简单控制电路，在普通桥式整流前加一只交流型固态继电器控制整流桥交流输入。相对于对交流输入和直流输出均能控制的全控制整流电路，只能控制交流输入端或直流输出端的整流电路，因此，单相桥式半控整流电路只能控制开启，不能控制关断。若想全程控制，应采用单相桥式半控整流电路的结构。

参考文献

王兆安刘进军.电力电子技术.机械工业出版社.2009,5

隋涛刘秀芝.计算机仿真技术—MATLAB在电气、自动化专业中的应用.机械工业出版社.2015.7