3.1.2单相桥式全控整流电路 单相桥式全控整流电路(Single Phase 术三本 Bridge Contrelled Rectifier) 1)带电阻负载的工作情况 ud ●电路结构 本三本 ●工作原理及波形分析 VT,和VT3 的0处为 VT1和VT4组成一对桥臂，在 =π b) @t u2正半周承受电压u2,得到 触发脉冲即导通，当u2过零 c) 时关断。 VT2和VT3组成另一对桥臂， d 在u2正半周承受电压-u2,得 到触发脉冲即导通，当“2过 图3-5单相全控桥式 零时关断。 带电阻负载时的电路严业形 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-21
3.1.2 单相桥式全控整流电路 3-21 u (i ) p w t w t 0 w t 0 0 i 2 u d i d b) c) d) d d a a u VT 1,4 图3-5 单相全控桥式 带电阻负载时的电路及波形 a) VT2和VT3 的a=0处为 wt=p 1) 带电阻负载的工作情况 工作原理及波形分析 VT1和VT4组成一对桥臂，在 u2正半周承受电压u2，得到 触发脉冲即导通，当u2过零 时关断。 VT2和VT3组成另一对桥臂， 在u2正半周承受电压-u2，得 到触发脉冲即导通，当u2过 零时关断。 电路结构 单相桥式全控整流电路(Single Phase Bridge Contrelled Rectifier)
VT3木 ★ T1本 h=2 " b) d) 0 vTI本T本 d 图3-5单相全控桥式 带电阻负载时的电路及波形 以=2 b vT2 木 VT4 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-22
VT1 VT3 ud= u2 + _ u2 + _ a b VT2 VT4 ~ u1 ~ Rd i d 3-22 u (i ) p w t w t 0 w t 0 0 i 2 u d i d b) c) d) d d a a u VT 1,4 图3-5 单相全控桥式 带电阻负载时的电路及波形 VT1 VT3 ud= u2 + _ u2 + _ a b VT2 VT4 ~ u1 ~ Rd i d ★
3.1.2单相桥式全控整流电路 ★◆基本数量关系 晶闸管承受的最大正向电压和 反向电压分别为2U,和2U, m整流电压平均值为： 0 U,=,sind(）)= 2U,1+cosa =0.9U2 1+cosa (3-9) π 2 2 a=0时，UaUo=0.9U2。 a=180时，U=0。可见， a角的移相范围为180°。 向负载输出的直流电流平均值 为： U212U2 1+cosa 1+cosa (3-10) 0.9 R R 2 R 2 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-23
3.1.2 单相桥式全控整流电路 ◆基本数量关系 ☞晶闸管承受的最大正向电压和 反向电压分别为 和 ☞整流电压平均值为： α=0时，Ud= Ud0=0.9U2。 α=180时，Ud=0。可见， α角的移相范围为180 。 ☞向负载输出的直流电流平均值 为： 3-23 2 2 2 2U2 U p a a a p w w p 2 1 cos 0.9 2 2 2 1 cos 2 sin d( ) 1 2 2 2 U U U U t t d 2 1 cos 0.9 2 2 2 1 cos 2 a 2 a p R U R U R U I d d (3-9) (3-10) p wt wt 0 wt 0 0 i 2 ud i d b) c) d) d d a a uVT1,4 ★
3.1.2单相桥式全控整流电路 m流过晶闸管的电流平均值： =0.45 U2 1+cosa 3-11) R 2 d r流过晶闸管的电流有效值为： 0 U, 1 sin2a+ π-0 (3-12) 2π R 2sinot)'d(@t)= √2RV2π π 一变压器二次侧电流有效值，与输出直流电流有效值相等，为 sino)}2d(ot0） U π- sin 2a+ (3-13) V2π π 由式(3-12)和（3-13)可见： = (3-14) r不考虑变压器的损耗时，要求变压器的容量为S=U2。 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-24
3.1.2 单相桥式全控整流电路 ☞流过晶闸管的电流平均值 ： ☞流过晶闸管的电流有效值为： ☞变压器二次侧电流有效值I2与输出直流电流有效值I相等，为 由式（3-12）和（3-13）可见： ☞不考虑变压器的损耗时，要求变压器的容量为S=U2 I2。 3-24 2 1 cos 0.4 5 2 1 2 a R U I I dT d p p a a p w w p p a sin 2 2 1 2 sin ) d( ) 2 ( 2 1 2 2 2 R U t t R U IT p p a a p w w p p a sin 2 2 1 sin ) ( ) 2 ( 1 2 2 2 2 R U t d t R U I I I I T 2 1 (3-11) (3-12) (3-13) (3-14) p wt wt 0 wt 0 0 i 2 ud i d b) c) d) d d a a uVT1,4
例：某单相桥式全控整流电路，电阻负载R=42,要求I在 0~25A之间变化，如图所示，求：1)整流变压器TR的变化 (不考虑裕量)。2)计算晶闸管电流、电压定额，考虑2 倍余量，选择晶闸管型号规格。3)忽略变压器励磁功率， 变压器应选多大容量？4)计算负载电阻的功率。5)计算 电路最大功率因数。 解： 1 )Udmax=1 d max R=25×4=100V,对应&=0时，U2= =111V 09 所以变压器电压比K= 0, 220≈2 U, 111 机械电气工程学院电气教研室 电力电子技术 3-25
3-25 例：某单相桥式全控整流电路，电阻负载R=4Ω，要求I在 0~25A之间变化，如图所示，求：1）整流变压器TR的变化 （不考虑α裕量）。2）计算晶闸管电流、电压定额，考虑2 倍余量，选择晶闸管型号规格。 3）忽略变压器励磁功率， 变压器应选多大容量？ 4）计算负载电阻的功率。 5）计算 电路最大功率因数。 2 111 220 U U K 111V 0.9 1 25 4 100 , 0 U 2 1 max max 2 所以变压器电压比 ） 对应 时， d d d d U U I R V a 解：