单相及三相半波可控与桥式全控整流电路原理
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单相半波可控整流电路
电阻性负载
    在生产实际中，有一些负载基本上是属于电阻性的，如电炉、电解、电镀、电焊及白炽灯等。电阻性负载的特点是：负载两端的电压和流过负载的电流成一定的比例关系，且两者的波形相似；负载电压和电流均允许突变。
    图8.8（a）即为单相半波可控整流电路带电阻性负载时的电路，它由晶闸管VT、负载电阻和变压器T主要来变换电压，其次它还有隔离一、二次侧的作用。我们用、分别表示一次侧和二次侧电压的瞬时值；为一次侧电压有效值，为二次侧电压有效值，的大小是由负载所需的直流输出平均电压值流行英文歌曲排行榜来决定；、分别表示整流后的输出电压、电流的瞬时值；、分别为晶闸管两端电压和流过晶闸管电流的瞬时值；、分别为流过变压器一次侧绕组和二次侧绕组电流的瞬时值。
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图8.8 单相半波可控整流带电阻性负载
（a）电路图 （b）波形图
    在单相可控整流电路中，从晶闸管开始承受正向电压，到其加上触发脉冲的这一段时间所对应的电角度()称为控制角（也叫移相角），用表示；晶闸管在一个周期内导通的电角度（）称为导通角，用表示，且在此电路中有的关系。
    直流输出电压的平均值为
              （8.11）
可见它是角的函数，通过改变角的大小就可以起到调节的目的。当时，波形为一完整的正弦半波波形，此时输出电压为最大，用表示，。随着的增大，将减小，至时，。所以该电路角的移相范围。
    直流输出电流的平均值为
                                                       （8.12）
    而负载上得到的直流输出电压有效值和电流有效值分别为
                        （8.13）
                                                      （8.14）
    又因为在单相可控整流半波电路中，晶闸管与负载电阻以及变压器二次侧绕组是串联的，故流过负载的电流平均值即是流过晶闸管的电流平均值；流过负载的电流有效值也是流过晶闸管电流的有效值，同时也是流过变压器二次侧绕组电流的有效值，即存在如下关系
                                                 （8.15）
                                                （8.16）
    流过晶闸管的电流的波形系数为
                           （8.17）
    当时，即为单相半波波形，，与晶闸管额定电流定义的情况一致。
    根据图8.8(b)中的波形可知，晶闸管可能承受的正反向峰值电压均为
                                                                        （8.18）
    另外，对于整流电路而言，通常还要考虑其功率因数和对电源的容量S的要求。忽略元件损耗，变压器二次侧供给的有功功率是（注意此时不是），变压器二次侧的视在功率为。因此，电路的功率因数为
                                       （8.19）
    当时，的最大为0.707，可见单相半波可控整流电路，尽管带电阻负载，但由于谐波的存在，功率因数很低，变压器的利用率也差。愈大，愈小。
电感性负载和带续流二极管的电路
    如图8.9(a)所示，当负载的感抗和电阻的大小相比不可忽略时称为电感性负载。实际中常常碰到这种既有电阻又含有电感的负载类型，常见的有各类电机的绕组及输出串接平波电抗器的负载等。整流电路带电感性负载时的工作情况与带电阻性负载时有很大不同。
    电阻性负载的电压和电流均允许突变，但对于电感性负载而言，由于电感本身为储能元件，而能量的储存与释放是不能瞬间完成的，因而流过电感的电流是不能突变的。当电感中流过的电流发生变化时，在其两端就产生自感电动势，以阻碍电流的变化。当电流增大时，的极性是阻碍电流的增大的，为上正下负；反之，当电流减小时，的极性是阻碍电流减小的，为上负下正。
图8.9 单相半波可控整流带电感性负载
（a）电路图 （b）波形图
    通常，我们为了便于分析，把负载中的电阻和电感分开，如图8.9（a）所示。图8.9（b）示出了其工作波形图。对该波形的分析如下：
    单相半波可控整流电路带大电感负载时，不管如何调节角，总是很小，输出的直流平均电流也很小，如不采取措施，电路就无法满足输出一定直流平均电压的要求。
    为了解法上述问题，可以在电路的负载两端并联一个整流二极管，称为续流二极管，用来表示，如图8.10（a）所示。
图8.10 单相半波可控整流有续流二极管的电感性负载
（a）电路图 （b）波形图
    由于输出电压的波形与电阻负载时是一样的，所以电感性负载在加了续流二极管后的直流输出电压仍为式（8.11）所表示，直流输出电流的平均值为式（8.12）所表示。但流过晶闸管电流平均值和有效值分别为
                                                             （8.20）
                                               （8.21）
    流过续流二极管的电流平均值和有效值分别为戒烟后身体会出现的各种变化
                                                              （8.22）
                                              （8.23）
最特别的生日礼物    由图8.10（b）晶闸管承受的电压波形还可以看出，晶闸管承受的最大正反向电压仍为；而续流二极管承受的最大反向电压也为。晶闸管的最大移相范围仍是。
    在这里，需要注意的一点是，对于电感性负载，由于晶闸管导通时其阳极电流上升变慢（与电阻性负载相比），整流电路对触发电路的脉冲宽度要有一定的要求，即要保证晶闸管阳极电流上升到擎住电流值后，脉冲才可以消失，否则晶闸管将无法进入导通状态。
单相桥式全控整流电路
电阻性负载
图8.11 单相桥式全控整流电阻性负载
（a）电路图 （b）波形图
    直流输出电压的平均值为
                 （8.24）
    与式（8.15）相比较可以看出，此电路的输出是半波电路输出的两倍。当时，输出最大，；至时，输出最小，等于零。所以该电路的移相范围也是。
    直流输出电流的平均值为
                                                        （8.25）
    负载上得到的直流输出电压有效值和电流有效值分别为
                          （8.26）
                                                     （8.27）
    它们都为半波时的倍。
    因为电路中两组晶闸管是轮流导通的，所以流过一只晶闸管的电流的平均值为直流输出电流平均值的一半，其有效值为直流输出电流的有效值的倍，即
                                                     （8.28）
               （8.29）
    将以上两式与式（8.19）、式（8.20）比较，可以看出桥式全控整流电路中流过一只晶闸管的电流平均值和有效值与半波整流电路中晶闸管的电流平均值和有效值的表达式是一样的。
    由于负载在正负半波都有电流通过，变压器二次侧绕组中，两个半周期流过的电流方向相反且波形对称，因此，变压器二次侧电流的有效值与负载上得到的直流的有效值相等，即
                                                （8.30）
若不考虑变压器的损耗时，则要求变压器的容量为
                                                                          （8.31）
电感性负载
    图8.12（a）单相桥式全控整流电路带电感性负载时的电路。假设电感很大，输出电流连续，且电路已处于稳态。
图8.12 单相桥式全控整流电感性负载
（a）电路图 （b）波形图
    根据上述波形，可以得出计算直流输出电压平均值的关系式为
                    （8.32）
    当时，输出最大，，至时，输出最小，等于零。因此，的移相范围是。
    直流输出电流的平均值为
                                                          （8.33）
    流过晶闸管的电流的平均值和有效值分别为
                                                            （8.34）
    流过变压器二次侧绕组的电流有效值
                                                                            （8.35）
    晶闸管可能承受的正反向峰值电压为
                                                                       （8.36）
农村养殖好项目????    为了扩大移相范围，且去掉输出电压的负值，提高的值，也可以在负载两端并联续流二极管，如图8.13所示。接了续流二极管后，的移相范围可以扩大到。下面通过一个例题来说明全控桥电路接了续流二极管后的数量关系。
图8.13 单相桥式全控整流有续流二极管的电感性负载电路

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