單相半波可控整流電路的工作原理
出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2017-05-03 15:05:47
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(fù)頻率。這樣選取后,完全可以給沒有穩(wěn)壓要求的電子設(shè)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(guān)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(yīng)該具有比較強的電壓調(diào)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(diào)整其導(dǎo)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?qū)ㄌ匦詠磉M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(zhuǎn)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(dǎo)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(cè)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(dǎo)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(dǎo)通角,且有![]()
由公式(2-1)可知,隨α↑,Ud↓,移相范圍為
。調(diào)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(guān)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(guān)斷期間,VDR可持續(xù)導(dǎo)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(cè)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(shè)備的容量。實際上很少應(yīng)用此種電路。分析該電路的主要目的在于利用其簡單易學(xué)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:

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