《新能源变换技术》课件——3.2.单相桥式全控整流电路结构及电阻性负载工作原理.pptxVIP

新能源变换技术

单相桥式全控整流电路

结构及电阻负载工作原理

单相半波可控整流电路的优点

结构简单

单相半波可控整流电路电感性负载工作原理

输出电压调整较为方便

单相半波可控整流电路的缺点

周期内输出电压脉动大，电阻性负载电流脉动大。

对晶闸管选择要求较高，导线截面、变压器和电源的容量较大。

脉冲出发电路简单

适合一定的适用场合

若不用电源变压器，会引起电网额外的损耗、波形畸变等。

采用

单向桥式可控整流电路

更佳

电路结构

该电路主要包括整流变压器、4个晶闸管和负载组成。

那么两者之间晶闸管如何导通呢？

另一组桥臂

一组桥臂

电阻性负载

阳极电位高

vt1和vt2共阴极连接

vt3和vt4共阳极连接

阳极电位低

控制角𝛼=30°时，输出电压和电流分析

即a端为正，b端为负，VS1和VS4承受正向阳极电压；

二、单相半波可控整流电路电感性负载工作原理

假如在控制角α=30°（ωt1时刻）给VS1和VS4同时加脉冲，VS1和VS4导通。

VS1和VS4导通时输出电压和电流

VS2和VS3导通时输出电压和电流

在0～ωt1期间

电源电压u2处于正半周，触发脉冲尚未加入，VS1～VS4都处于截止状态。

在ωt1～ωt2期间

晶闸管VS1导通，忽略管子的管压降，晶闸管两端电压为0。

在0～ωt1期间

在ωt1～ωt2期间

晶闸管VS1导通，忽略管子的管压降，晶闸管两端电压为0。

假设所有管子的漏电阻相等，则晶闸管VS1承受电源电压的一半，即u2/2。

在ωt3～ωt4期间

晶闸管VS2被触发导通后，VS1承受全部电源电压u2。

VS1～VS4都处于截止状态，晶闸管VS1承受电源电压的一半，即u2/2。

在ωt2～ωt3期间

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假如有一直流电阻性负载采用单相桥式可控整流电路供电，当控制角为60°时，请分析工作原理，并画出电路整流电路的输出电压波形、晶闸管上电压的波形。

单向桥式全控整流电路

电感性负载电路的

结构和工作原理

单向桥式全控整流电路电感性负载电路的结构和工作原理

电感性负载的特性

励磁绕组

串接平波电抗器

电流id增大时Ld两端感应电动势方向

电流id减小时Ld两端感应电动势方向

假设电路电感很大（ωLd≥10Rd），输出电流连续，波形近似为一条平直的直线，电路处于稳态。

一、单向桥式全控整流电路电感性负载电路和工作原理

α=30°时电压波形

改变控制角α的大小即可改变输出电压波形，假如控制角α=30°时，负载两端电压ud和晶闸管VS1两端电压uT1波形。

一、单向桥式全控整流电路电感性负载电路和工作原理

电源电压u2正半周

一、单向桥式全控整流电路电感性负载电路和工作原理

VS1、VS4承受正向电压导通

VS2、VS3承受反向电压截止

电源电压u2过零变负

在电感Ld作用下，负载电流方向不变且大于晶闸管VS1和VS4的维持电流，负载两端电压ud出现负值，将电感Ld中的能量返送回电源。

电源电压u2负半周

触发电路给VS2和VS3加触发脉冲，VS2、VS3导通，VS1和VS4因承受反向电压而关断，负载电流从VS1和VS4换流到VS2和VS3。

一、单向桥式全控整流电路电感性负载电路和工作原理

电源电压u2过零变正

在电感Ld作用下，晶闸管VS2和VS3继续导通，将电感Ld中的能量返送回电源，直到晶闸管VS1和VS4再次被触发导通。

一、单向桥式全控整流电路电感性负载电路和工作原理

α=30°时电压波形

在单相桥式全控整流电路大电感负载电路中，每只晶闸管导通180°，因此，在一个周期内晶闸管VS1两端电压波形分为两部分。

二、晶闸管两端电压分析

α=30°时电压波形

二、晶闸管两端电压分析

单相桥式全控整流电路

电感性负载接

续流二极管工作原理

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单相桥式全控整流电感性负载在不接续流二极管时，有效移相范围是0°～90°，移相范围较小，为了扩大移相范围，应该如何做？

电路结构图

在单相桥式全控整流电路大电感负载电路的基础上，负载两端并联续流二极管。

α=60°时电压波形

改变控制角α的大小即可改变输出电压的波形，如图为控制角α=60°时负载两端电压ud和晶闸管VS1两端电压uT1波形。

一、单向桥式全控整流电路电感性负载电路和工作原理

电源电压u2正半周

一、单向桥式全控整流电路电感性负载电路和工作原理

电源电压u2过零变负

一、单向桥式全控整流