單相半波可控整流電路的工作原理

整流電路中電容如何選擇?

一般來說，電容的取值滿足R*C=(3-5)T，其中，R為負載電阻，等于直流輸出的直流電壓和直流輸出電流的比值;C為濾波電容的容量;T為整流后脈動直流電壓的重復頻率。這樣選取后，完全可以給沒有穩(wěn)壓要求的電子設備供電。這個式子也不是嚴格要求服從的，如果濾波后面有穩(wěn)壓電路，則濾波電容取小點也關系不大，因為穩(wěn)壓電路要能充分發(fā)揮作用，其兩端的壓獎本身就很大，也就是本身就應該具有比較強的電壓調節(jié)能力。至于濾波電容的耐壓，對于半波整流和全波整流電路，都要求濾波電容器的耐壓要大于整流電路輸入交流電壓的最大值。

可控整流電路是如何實現(xiàn)輸出電壓的控制的?

可控整流電路通常是可控硅整流電路，調整其導通角就可以控制其輸出電壓(有效值)。

什么是半波整流電路?

半波整流電路：半波整流是一種利用二極管的單向導通特性來進行整流的常見電路，除去半周、剩下半周的整流方法，叫半波整流。作用是將交流電轉換為直流電，也就是整流。

半波整流電路的工作原理：

變壓器二次繞組的交流電壓u2= U2sinωt，式中，U2為

二次電壓有效值。u2的波形如圖所示：

單相半波整流電路：

(1)正半周u2瞬時極性a(+)，b(-)，VD正偏導通，二極管和負載上有電流流過。若向壓降UF忽略不計，則uo=u2。

(2)負半周u2瞬時極性a(-)，b(+)，VD

反偏截止，IF≈0，uD=u2。

220V半波整流電路圖：

什么是單項半波可整流電路：

提示：單相可控整流電路的交流側接單相電源，本節(jié)講述幾種典型的單相可控整流電路，包括其工作原理、定量計算等，并重點講述不同負載對電路工作的影響。

1、回憶單相半波不可控整流電路，輸出電壓平均值為：

2、單相半波可控整流帶電阻負載的工作情況(如電阻加熱爐、電解、電鍍負載)：

根據(jù)晶閘管導通的兩個基本條件，圖2-1整流電路輸出電壓波形為圖2-1d)所示。

直流輸出電壓平均值為：

其中 α為觸發(fā)延時角，也稱出發(fā)角或控制角。

θ為導通角，且有

由公式(2-1)可知，隨α↑，Ud↓，移相范圍為

。調節(jié)α角，即可控制Ud的大小，這種通過控制觸發(fā)脈沖的相位角來控制直流輸出電壓大小的方式稱為相控方式。

整流輸出電壓有效值為：

流過晶閘管的電流有效值為：

晶閘管承受的最大電壓為：

根據(jù)功率因數(shù)的定義，有：

可見，功率因數(shù)cosφ是控制角α的函數(shù)。當α = 0°時，cosφ最大為0.707。

3、單相半波可控整流帶電感負載的工作情況(生產(chǎn)實踐中，大多數(shù)的負載為阻感負載，如各種電機的勵磁繞組、電磁鐵線圈等。若ωL≥R稱為電感負載例如電機的勵磁繞組)

分析整流電路帶阻感負載工作情況的關鍵是：電感對電流變化有抗拒作用，所以流過電感的電流不能突變。工作波形見圖2-2所示。為解決當φ較大時平均值Ud較小的矛盾在整流電路的負載兩端并聯(lián)一個續(xù)流二極管，這樣，Ud 中不再出現(xiàn)負的部分。

若L足夠大，ωL》R，即負載為電感負載，在VT關斷期間，VDR可持續(xù)導通，使id連續(xù)，且id波形接近一條水平線，如圖2-4f所示。

單相半波可控整流電路的特點是簡單，但輸出電流脈動大，變壓器二次側電流中含直流分量，造成變壓器鐵心直流磁化。為使變壓器鐵心不飽和，需增大鐵心截面積，增大了設備的容量。實際上很少應用此種電路。分析該電路的主要目的在于利用其簡單易學的特點，建立起整流電路的基本概念。

單項半波可整流電路圖：