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单相半控桥式整流电路 工作原理（越简单越好）
来源：www.zuowenzhai.com 作者：编辑 日期：2024-06-15
单相半控桥式晶闸管整流电路的设计
在单相桥式二极管整流电路中，把其中两只二极管换成晶闸管就组成了半控桥式整流电路。这种电路在中小容量场合应用很广。
常见负载：
1)电阻性负载
晶闸管在a时触发导通，当电源电压过零变负时，电流降到零，晶闸管关断。
控制角0<α￡ π ，导通角0<θ￡ π
输出电压平均值为：
电流平均值 Id 为：
元件承受的最大正反向电压是
流过元件的平均电流为：Id /2
2)电感性负载
半控桥式整流电路在电感性负载时也采用加接续流二极管的措施。有了续流二极管，当电源电压降到零时，负载电流流经续流二极管，晶闸管因电流为零而关断，不会出现失控现象。 若晶闸管的导通角为q，则每周期续流二极管导通时间为2π - 2q，因此，输出电压平均值为：
流过每只晶闸管的平均电流和流过续流二极管的平均电流分别为：
元件承受的最大正反向电压是
3)反电势负载
当整流电路输出接有反电势负载时，只有当电源电压的瞬时值大于反电势，同时又有触发脉冲时，晶闸管才能导通，整流电路才有电流输出，在晶闸管关断的时间内，负载上保留原有的反电势。
负载两端的电压平均值比电阻性负载时高。
单相全控桥式整流电路：
把半控桥中的两只二极管用两只晶闸管代替即构成全控桥。
带电阻性负载时，电路的工作情况与半控桥一样，控制角移相范围也是0～π，输出平均电压、电流的计
算公式也与半控桥相同，所不同的仅是全控桥每半周期要求触发两只晶闸管。
带电感性负载且没有续流二极管的情况下，此时输出电压的瞬时值会出现负值，其波形如图所示，
这时输出电压平均值为：
单相半控桥式整流电路
(a) 电路； (b) 波形
当u2的正半周、控制角为α时，触发晶闸管V1，则V1和VD2因承受正向电压而导通。当u2下降到零并开始变负时，由于电感的作用，它将产生一感应电势使V1继续导通。但此时VD1已承受正向电压正偏导通，而VD2反偏截止，负载电流id经VD1 、 V1流通。此时整流桥输出电压为V1和VD1的正向压降， 接近于零，所以整流输出电压ud没有负半周，这种现象我们把它叫做自然续流。在这一点上， 半控桥和全控桥是不同的。
u2的负半周具有与正半周相似的情况，控制角为α时触发V2， V2 、VD1导通， u2过零变正时经VD2、 V2自然续流。
综上所述，单相半控桥式整流电路带大电感负载时的工作特点是：晶闸管在触发时刻换流，二极管则在电源电压过零时换流；由于自然续流的作用，整流输出电压ud的波形与全控桥式整流电路带电阻性负载时相同，α的移相范围为0～180°，ud 、Id的计算公式和全控桥带电阻性负载时相同；流过晶闸管和二极管的电流都是宽度为180°的方波且与α无关，交流侧电流为正、 负对称的交变方波。
单相半控桥式整流电路带大电感性负载时，虽本身有自然续流的能力，似乎不需要另接续流二极管。但在实际运行中，当突然把控制角α增大到180°以上或突然切断触发电路时， 会发生正在导通的晶闸管一直导通，两个二极管轮流导通的现象。此时触发信号对输出电压失去了控制作用，我们把这种现象称为失控。失控现象在使用中是不允许的，为消除失控，带电感性负载的半控桥式整流电路还需另接续流二极管VD。
在单相桥式二极管整流电路中，把其中两只二极管换成晶闸管就组成了半控桥式整流电路。这种电路在中小容量场合应用很广。
常见负载：
1)电阻性负载
晶闸管在a时触发导通，当电源电压过零变负时，电流降到零，晶闸管关断。
控制角0<α￡ π ，导通角0<θ￡ π
输出电压平均值为：
电流平均值 Id 为：
元件承受的最大正反向电压是
流过元件的平均电流为：Id /2
2)电感性负载
半控桥式整流电路在电感性负载时也采用加接续流二极管的措施。有了续流二极管，当电源电压降到零时，负载电流流经续流二极管，晶闸管因电流为零而关断，不会出现失控现象。 若晶闸管的导通角为q，则每周期续流二极管导通时间为2π - 2q，因此，输出电压平均值为：
流过每只晶闸管的平均电流和流过续流二极管的平均电流分别为：
元件承受的最大正反向电压是
3)反电势负载
当整流电路输出接有反电势负载时，只有当电源电压的瞬时值大于反电势，同时又有触发脉冲时，晶闸管才能导通，整流电路才有电流输出，在晶闸管关断的时间内，负载上保留原有的反电势。
负载两端的电压平均值比电阻性负载时高。
单相全控桥式整流电路：
把半控桥中的两只二极管用两只晶闸管代替即构成全控桥。
带电阻性负载时，电路的工作情况与半控桥一样，控制角移相范围也是0～π，输出平均电压、电流的计
算公式也与半控桥相同，所不同的仅是全控桥每半周期要求触发两只晶闸管。
带电感性负载且没有续流二极管的情况下，此时输出电压的瞬时值会出现负值，其波形如图所示，
这时输出电压平均值为：
（编辑：广例裕）
