第３章相控整流电路3.1引言各种典型整流电路的电路结构、工作原理、波形分析、基本数量关系及计算、负载性质的影响；变压器漏抗对整流电路的影响；有源逆变电源分析整流电路的谐波和功率因数分析；大功率场合的整流电路；3.2单相半波可控整流电路为分析电路方便，首先假设以下几点：(1)开关元件是理想的，即开关元件(晶闸管)导通时，通态压降为零，关断时电阻为无穷大；并且开关瞬间完成;(2)变压器是理想的，即变压器漏抗为零，绕组的电阻为零、励磁电流为零。（1）在U2的正半周，VT承受正向电压，0～ωt1期间，无触发脉冲，VT处于正向阻断状态，UVT＝U2，Ud=0;（2）ωt1以后，VT由于触发脉冲UG的作用而导通，则Ud=U2,UVT=0,Id=U2/R，一直到π时刻；（3）π～2π期间，U2反向，VT由于承受反向电压而关断,UVT=U2,Ud=0。以后不断重复以上过程。特点：为单拍电路，易出现变压器直流磁化，应用较少。若干概念：导通角θ：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称为，用θ表示。在半波电路中，θ＋α＝π。α的移相范围：指触发角α可以变化的角度范围。在不同的电路中，α有不同的角度范围。如在单相半波电路中，α的移相角度范围是0～π。相控方式：这种通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。直流输出电压平均值Ud（3-1）说明：U2为电源电压有效值（如AC220V）；α＝π时，Ud=0，可见可以通过调整α来调整Ud。直流输出电压有效值U（3-2）SCR的若干参数关系：(1)IdT（流过SCR电流的平均值）（3-3）(2)IT（流过SCR电流的有效值）（3-4）(3)UVT（SCR承受的正反向峰值电压）为整流电路的功率因数cosφ：cosφ＝（有功功率P）/（电源视在功率S）因为对于交流电源来说，i2总是滞后于U2,这相当于电源有一个感性负载，α越大，i2滞后U2的角度也越大，cosφ也就越小。P=负载的电压有效值×负载的电流有效值S＝电源的电压有效值×电源的电流有效值所以：（3－5）电感的特点:(1)电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不能发生突变。(2)在电感两端产生的感应电动势Ldi/dt。它的极性是阻止电流的变化。(3)电感在电路的工作过程中，不消耗能量。即产生多少能量，就释放多少。负载阻抗角Φ＝arctg(ωL/R)，反映出负载中电感所占的比重，该角度越大（0~900之间），则电感量越大。当负载中的感抗ωL和R相比不可忽略时，称为电感性负载。图3-2带电感性负载的单相半波电路及其波形（1）在U2的正半周，VT承受正向电压，0～ωt1期间，无触发脉冲，VT处于正向阻断状态，UVT＝U2，Ud=0;（2）ωt1以后，VT由于触发脉冲UG的作用而导通，则Ud=U2,UVT=0，一直到π时刻。但由于L的作用，在π时刻，Ud=0，而L中仍蓄有磁场能，id>0；（3）π～ωt2期间，L释放磁场能，使id逐渐减为0，此时负载反给电源充电，电感L感应电势极性是上负下正，使电流方向不变，只要该感应电动势比U2大，VT仍承受正向电压而继续维持导通，直至L中磁场能量释放完毕，VT承受反向电压而关断；（4）ωt2～2π期间，VT承受反向电压而处于关断状态，UVT＝U2，Ud=0。直流输出电压平均值Ud（3-6）由于从ud的波形可以看出，此时输出的平均电压Ud和电阻负载相比，有所下降。考虑一种极端情况：如果为大电感负载，则ud中的负面积接近正面积，输出的直流平均电压Ud≈0，则id也很小，这样的电路无实际用途。所以，实际的大电感电路中，常常在负载两端并联一个续流二极管。3.带电感性负载加续流二极管工作情况基本数量关系(1)输出电压平均值Ud与输出电流平均值Id输出电压平均值Ud输出电流平均值Id(2)晶闸管的电流平均值IdT与晶闸管的电流有效值IT晶闸管的电流平均值IdT晶闸管的电流有效值IT(3)续流二极管的电流平均值IdDR与续流二极管的电流有效值IDR(4)晶闸管和续流二极管承受的最大正反向电压均为电源电压的峰值。线路简单、易调整，但输出电流脉动大，变压器二次侧电流中含直流分量，造成变压器铁芯直流磁化；实际上很少应用此种电路；3.3单相桥式全控整流电路（单相全控桥）（1）0～ωt1:U2为正，VT1和VT4无触发脉冲截止，VT1和VT4分担U2/2的正向电压，VT2和VT3分担U2/2的反向电压,Ud=0;（2）ωt1～π:U2为正，VT1和VT4由于触发脉冲UG的作用而导通，VT2和VT3承受U2的反向电压，id=U2/R；（3）π～ωt2(π+ωt1)：U2为负，VT2和