單相可控整流電路分析

整流電路按組成的器件不同可分為不可控整流電路、半控整流電路和全控整流電路；按電路結構形式可分為橋式整流電路和零式(如半波)整流電路；按交流輸入相數不同可分為單相整流電路和多相整流電路；按變壓器二次側的電流方向可分為單向整流電路和雙向整流電路。

一、單相半波可控整流電路

單相半波可控整流電路的電路圖及波形圖如下圖所示。該電路交流輸入為單相，直流輸出電壓波形只在交流輸入的正半周內出現(xiàn)，故稱為單相半波可控整流電路。其特點是電壓和電流成正比，兩者波形相同。

1、在上圖0~ωt1期間，可控硅承受正向陽極電壓，觸發(fā)電路未送入門極觸發(fā)脈沖，所以可控硅保持阻斷狀態(tài)，無直流電壓輸出。

2、在ωt1時刻，觸發(fā)電路送出觸發(fā)脈沖(電壓為ug)，可控硅被觸發(fā)導通，若管壓降忽略不計，負載RL兩端電壓就是變壓器次級電壓u2，負載電流iL的波形與uL的波形相似。當ωt=π時，ug下降到零，可控硅電流也下降到零而關斷，電路無輸出。

3、在u2的負半周，即ωt在π~2π時，可控硅承受反向電壓，處于反向阻斷狀態(tài)，負載兩端電壓uL為零。

4、在單相整流電路中，從可控硅開始承受正向電壓的時刻起，到觸發(fā)導通時所對應的電角度叫控制角，也稱移相角，用符號α表示。在上圖的波形圖中，0~ωt1期間所對應的電角度為α。

5、把可控硅在一個周期內導通的電角度叫導通角，用符號θ表示，在上圖的波形圖中，ωt1~π所對應的電角度為θ。

6、由上圖可以看出，在單相半波整流電路中，控制角α越小，導通角θ越大，負載電壓、電流的平均值就越大[U0=0.45U2(1+cosα)/2；I0=U0/RL]，所以，改變控制角α的大小，就可以改變輸出電壓值，達到調壓的目的。

二、單相橋式半控整流電路

下圖所示為單相半控橋式整流電路，其中可控硅VT3、VT4的陰極連在一起，為共陰極接法，二極管D1、D2的陽極連在一起，為共陽極接法。

1、如上圖所示，當u2處于正半周且電角度ωt為控制角α時，觸發(fā)可控硅。由于D2正偏導通，VT3承受正向電壓，所以D2與VT3就導通，此時負載電壓uL=u2，在ωt=π時， VT3、D2關斷。

2、當u2處于負半周時，將以相同的控制角觸發(fā)可控硅，VT4與D1導通，直到ωt=2π時， iL=0，VT4關斷，負載電阻的電壓波形圖上得到一個缺角全波電壓波形。

3、當α突然增大至180°或觸發(fā)脈沖丟失時，會發(fā)生一個晶閘管持續(xù)導通而兩個二極管輪流導通的情況，這使uL成為正弦半波，即半周期uL為正弦，另外半周期uL為零，其平均值保持恒定，相當于單相半波不可控整流電路的波形，稱為失控。要消除失控問題可在負載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管。

4、單相橋式半控整流電路中可控硅及二極管承受的最大正、反向電壓均為√2U2 (U2為電源電壓峰值)。