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單相半波可控整流電路

admin @ 2014-03-15 , reply:0

概述

單相半波可控整流電路1、工作原理電路和波形如圖1所示,設u2=U2sinω。正半周:0<t<t1,ug=0,T正向阻斷,id=0,uT=u2……
  

單相半波可控整流電路

1、工作原理
電路和波形如圖1所示,設u2=U2sinω。
正半周:
0<t<t1,ug=0,T正向阻斷,id=0,uT=u2,ud=0
t=t時,加入ug脈衝,T導通,忽略其正向壓降,uT=0,ud=u2,id=ud/Rd。
負半周:
π≤t<2π當u2自然過零時,T自行關斷而處於反向阻斷狀態,ut=0,ud=0,id=0。
從0到t1的電度角為α,叫控制角。從t1到π的電度角為θ,叫導通角,顯然
α+θ=π。當α=0,θ=180度時,可控硅全導通,與不控整流一樣,當α=180度,θ=0度時,可控硅全關斷,輸出電壓為零。

圖1、單相半波可控整流

 

2、各電量關係

ud波形為非正弦波,其平均值(直流電壓):
ud=(1/2π)u2sinωtd(ωt)=(0.45u2)[1+cosα)/2]-------------式1
由上式可見,負載電阻Rd上的直流電壓是控制角α的函數,所以改變α的大小就可以控制直流電壓Ud的數值,這就是可控整流意義之所在。
流過Rd的直流電流Id:
Id=(Ud/Rd)=0.45(u2/Rd)×[(1+cosα)/2]--------------------------式2
Ud的有效值(均方根值):
-------------------------------------式3
流過Rd的電流有效值:

I=U/Rd=(U2/Rd) ---------------------------------式4
由於電源提供的有功功率P=UI,電源視在功率S=U2I(U2是電源電壓有效值),所以功率因數:
cosψ=P/S= -------------------------------------式5

由上式可見,功率因數cosψ也是α的函數,當α=0時,cosψ=0.707。顯然,對於電阻性負載,單相半波可控整流的功率因數也不會是1。
比值Ud/U、I/Id和cosψ隨α的變化數值,見表一,它們相應的關係曲線,如圖2所示
表一 Ud/U、I/Id和cosψ的關係

α
30°
60°
90°
120°
150°
180°
Ud/U
I/Id
cosψ
0.45
1.57
0.707
0.42
1.66
0.698
0.338
1.88
0.635
0.225
2.22
0.508
0.113
2.87
0.302
0.03
3.99
0.12
0
-
0

圖2、單相半波可控整流的電壓、電流及功率因數與控制角的關係
由於可控硅T與Rd是串聯的,所以,流過Rd的有效值電流I與平均值電流Id的比值,也就是流過可控硅T的有效值電流IT與平均值電流IdT的比值,即I/Id=It/IdT。

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