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，如果濾波后面有穩壓電路，則濾波電容取小點也關系不大，因為穩壓電路要能充分發揮作用，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為觸發延時角，也稱出發角或控制角。

θ為導通角，且有

由公式(2-1)可知，隨α↑，Ud↓，移相范圍為

。調節α角，即可控制Ud的大小，這種通過控制觸發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：

根據功率因數的定義，有：

可見，功率因數cosφ是控制角α的函數。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(生產實踐中，大多數的負載為阻感負載，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一個續流二極管，這樣，Ud 中不再出現負的部分。

若L足夠大，ωL》R，即負載為電感負載，在VT關斷期間，VDR可持續導通，使id連續，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：