單相全波可控整流電路單相橋式半控整流電路

如題

單相全波可控整流電路、單相橋式半控整流電路

一.單相全波可控整流電路

單相全波可控整流電路(Single Phase Full Wave Controlled Rectifier)，又稱單相雙半波可控整流電路。

圖1 單相全波可控整流電路及波形

單相全波與單相全控橋從直流輸出端或從交流輸入端看均是基本一致的。變壓器不存在直流磁化的問(wèn)題。單相全波與單相全控橋的區(qū)別是：?jiǎn)蜗嗳ㄖ凶儔浩鹘Y(jié)構(gòu)較復(fù)雜，材料的消耗多。單相全波只用2個(gè)晶閘管，比單相全控橋少2個(gè)，相應(yīng)的，門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路也少2個(gè);但是晶閘管承受的最大電壓是單相全控橋的2倍。單相全波導(dǎo)電回路只含1個(gè)晶閘管，比單相橋少1個(gè)，因而管壓降也少1個(gè)。因此，單相全波電路有利于在低輸出電壓的場(chǎng)合應(yīng)用 1.電路結(jié)構(gòu)

單相全控橋中，每個(gè)導(dǎo)電回路中有2個(gè)晶閘管，1個(gè)晶閘管可以用二極管代替，從而簡(jiǎn)化整個(gè)電路。如此即成為單相橋式半控整流電路(先不考慮VDR)。 單相全控橋式整流電路帶電阻性負(fù)載的電路圖如2所示，四個(gè)晶間管組成整流橋，其中vTl、vT4組成一對(duì)橋臂，vT 2、vT3組成另一對(duì)橋臂，vTl和vT3兩只晶閘管接成共陰極，VT2和VT 4兩只品間管接成共陽(yáng)極，變壓器二次電壓比接在a、b兩點(diǎn)，u2=1.414U2sin(wt) 2.電阻負(fù)載 半控電路與全控電路在電阻負(fù)載時(shí)的工作情況相同。其工作過(guò)程如下： a)在u2正半周，u2經(jīng)VT1和VD4向負(fù)載供電。 b) u2過(guò)零變負(fù)時(shí)，因電感作用電流不再流經(jīng)變壓器二次繞組，而是由VT1和VD2續(xù)流。 c)在u2負(fù)半周觸發(fā)角a時(shí)刻觸發(fā)VT3，VT3導(dǎo)通，u2經(jīng)VT3和VD2向負(fù)載供電。 d)u2過(guò)零變正時(shí)，VD4導(dǎo)通，VD2關(guān)斷。VT3和VD4續(xù)流，ud又為零。 3.續(xù)流二極管的作用 1)避免可能發(fā)生的失控現(xiàn)象。 2)若無(wú)續(xù)流二極管，則當(dāng)a 突然增大至180 或觸發(fā)脈沖丟失時(shí)，會(huì)發(fā)生一個(gè)晶閘管持續(xù)導(dǎo)通而兩個(gè)二極管輪流導(dǎo)通的情況，這使ud成為正弦半波，其平均值保持恒定，稱為失控。3)有續(xù)流二極管VDR時(shí)，續(xù)流過(guò)程由VDR完成，避免了失控的現(xiàn)象。4)續(xù)流期間導(dǎo)電回路中只有一個(gè)管壓降，有利于降低損耗。 4.單相橋式半控整流電路的另一種接法

圖2. 單相橋式半控整流電路，有續(xù)流二極管，阻感負(fù)載時(shí)的電路及波形

如題

圖4.單相全控橋式帶電阻負(fù)載時(shí)的電路及波形 圖5.單相橋式半控整流電路的另一接法 相當(dāng)于把上圖中的VT3和VT4換為二極管VD3和VD4，這樣可以省去續(xù)流二極管VDR，續(xù)流由VD3和VD4來(lái)實(shí)現(xiàn)。 二.阻感性負(fù)載(設(shè)WL>R) 1.電路結(jié)構(gòu) 帶阻感性負(fù)載的單相全控橋式電路如圖3—7(a)所示。由于電感的感應(yīng)電勢(shì)使輸出電壓波形出現(xiàn)負(fù)波。輸出電流是近似乎直的，晶間管和變壓器副邊的電流為矩形波。 圖3 單相橋式全控整流電路[阻感性負(fù)載]

2.工作原理及工作波形

(1)在u2正半波的區(qū)間

當(dāng)wt=o-a時(shí)：品間管vT 1、vT4承受正壓，但無(wú)觸發(fā)脈沖，處于關(guān)斷狀態(tài)。假設(shè)電路己工作在穩(wěn) 定狀態(tài)，則在o—a區(qū)間出于電感釋放能量，晶閘管vT2、vT4維持導(dǎo)通。

當(dāng)wt=a時(shí)刻及以后：在wt=a處觸發(fā)晶閘管vTl、vT4使其導(dǎo)通，電流沿a—>vT1->L->

R->VT4-b-Tr的二次繞組一>a流通，此時(shí)負(fù)載上有輸出電壓和屯流。電源電壓反向加到晶閘管vT2、vT3上，使其承受反壓而處于關(guān)斷狀態(tài)。

(2)在u2負(fù)半波區(qū)間 ‘

當(dāng)wt=180度時(shí)：電源電壓自然過(guò)零，感應(yīng)電勢(shì)使品閘管vTl、vT4繼續(xù)導(dǎo)通波，晶間管vT2、vT3承受正壓，因元觸發(fā)脈沖，vTz、v工處于關(guān)斷狀態(tài)。

在wt=180+a時(shí)刻及以后：在wt=180+a處觸發(fā)品間管vT2、VT3使其導(dǎo)通，電流沿b—VT3—L--R--VT2---a---Tr的二次繞組一>b流通，電源電壓沿正半周期的方向施加到負(fù)載上，負(fù)載上有輸出電壓和電流，此時(shí)電源電壓反向加到上vTl、vT4，使其承受反壓而變?yōu)殛P(guān)斷狀態(tài)。晶閘管vT2、VT3一直耍導(dǎo)通到下一周期wt=360+a處再次觸發(fā)晶間管vT1、vT4為止。

3. 為擴(kuò)大移相范圍，增大輸山電壓，同樣可以在負(fù)載兩端并一續(xù)流二極管。

4. 電路如圖4(a)所示。接—續(xù)流二極管vD后，當(dāng)電源電壓降到零時(shí).負(fù)載電流經(jīng)續(xù)流二極管vD續(xù)流，使電路直流輸出端只有1v左右的壓降，迫使晶間管的電流城小到維持電流以下而關(guān)斷。一個(gè)周期內(nèi)工作波形如圖4(b)所示。