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单相全波可控整流电路

单相全波可控整流电路

利用晶闸管,同样可以实现可控全波整流,包括单相和三相,今天就简单说一下单相全波可控电路。

单相可控桥式整流与单相桥式整流在电路图上大体相同,不同之处在于将其中两个桥臂上的二极管换成了晶闸管。如图∶

单相全波可控整流电路

从上图中可以看出,上桥臂使用的晶闸管V1、V2,而在下桥臂上使用的二极管V3、V4。

电路主要由两部分组成,一是整流电路,图中叫主电路,二是触发电路。

晶闸管只有在阳极、门极施加正向电压时才可以导通,所以必须要有改变晶闸管导通的触发脉冲。

单相全波可控整流电路

当v2波形在正半轴时,V1、V3承受正向电压,若此时门极没有电压,则晶闸管V1不会导通,只有在门极电压vg到来时(触发时),才会导通。此时,通过V1、RL、V3形成回路,负载RL两端才会有直流电压。

当v2过零时,晶闸管自行关断,等待下一个触发的到来。

当v2波形在负半轴时,V2、V4承受正向电压。在负半轴,若触发电压vg到来,晶闸管V2导通,此时,通过V2、RL、V4形成回路。

单相桥式全波整流波形∶

单相全波可控整流电路

之前提过,通过调整晶闸管的导通角可以调整输出电压,但不管怎么调,也不会超过0.9v2,v2为变压器二次电压有效值。所以,晶闸管调压的范围是0–0.9v2。

图中的α对应的角度就是触发角,也就是从触发开始时间对应的角度,θ则为导通角,通过改变θ的大小,就可以调整直流电压的输出大小。

VL=0.9v2(1+cosθ)/2

知道了直流平均电压VL,就可以通过欧姆定律求得直流平均电流,IL=VL/RL,通过每个管件的电流则为IL/2。

在选用晶闸管时,还需要考虑反向最大电压,这个值通常根据变压器二次电压最大值来考虑,要选择1.5–2倍的瞬时电压最大值。

单相全波可控整流电路

要实现可控整流的目的,就需在晶闸管的门极加入一个相位可调的触发信号,使之能对输出电压进行调节。

提供触发信号的电路称为触发电路,最后再对这个触发电路做下说明。

晶闸管被触发导通后,触发信号就不起作用,所以这个信号常为瞬间突变、作用时间很短的脉冲电压信号。为保证晶闸管可靠导通,触发信号应有一定的幅值(4~10V)和一定的持续时间,通常为5V电压,时间可调整。

触发信号应与主电路的输入电压同频,这样才能保证每个半周的控制角a大小一致,使输出电压平均值稳定。

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