三相半波电路工作原理

一般机器设备有两个送电方法:沟通交流和DC。

灯泡和电机必须交流电流，而电子线路和通信设备则必须直流稳压电源。交流电流能够立即从供电系统电力网得到，而得到直流稳压电源最经济发展.非常简单的办法便是将电力网给予的交流电流转化成直流电源。

把交流电流转化成DC的环节叫整流器，整流器的机器设备叫电子整流器，它运用半导体材料二极管的单侧导电率把交流电流转化成DC。

常见的整流器方式有半波.全波.桥式和三相半波.三相桥式。单相电逆变电路很多人都了解，但三相逆变电路不一定了解。

下面的图表明了一个三相电桥以及接线方法。

第二张图是单相电整流管桩。留意点。脚的数目不一样，脚的界定也不一样。正中间腿是沟通交流键入端，侧边是DC正负极輸出端。

随后大家剖析原理图:

小提示:提议各位看原理图的那时候要留意波形，对学习培训有较大的协助!

1.单相电半波整流。

下面的图为单相电半波整流电源电路，图上T为配电变压器，将交流电流U1变成适合值的工作电压U2。VD为结晶整流二极管，R为负载电阻。假定交流电流正自感电动势期内，变电器輔助绕阻上直流电压为正，下直流电压为负，使二极管承担交流电压而通断，电流量经二极管VD穿过负荷R。

到交流电流的负自感电动势，二极管D承担反方向工作电压而截至，负荷上能够觉得沒有电流量，因而，虽然变电器副边工作电压U2是磁流体发电机的，因为二极管VD的单边导电率，穿过负荷的工作电流和负荷两边的电流全是单方位的。

在交流电流的负自感电动势，二极管d承担反方向工作电压并关闭，因而负荷上沒有电流量。因而，虽然变电器的次级线圈工作电压U2是磁流体发电机的，可是因为二极管VD的单边导电率，流过负荷的工作电流和负荷两边的工作电压是单边的。

单相电半波整流及波形(左)

在图上，下列是半波整流电源电路的波形。这一电源电路被称作半波整流电源电路，由于增加到负荷上的工作电压仅仅电源电压的半波。

单相电半波整流电源电路具备电源电路简易的优势，但其DC输出电压低，脉动饮料水平大，整流器高效率也很低，因而只适用对DC工作电压光滑度规定低的低输出功率整流器场所。

二.单相电全波整流。

下面的图下图是单相电全波整流电源电路及波形，中T是副绕阻带核心抽头的环形变压器。在交流电流正自感电动势内，若工作电压U2a为正，则U2b为负，变电器副绕阻加于二极管VD1两边的工作电压为正方向，VD1通断，边加个VD2两边的工作电压为反方向，VD2截至。这时候电流量自a点经VD1根据负荷Rfx而返向o点。

下图为单相电全波整流电源电路及波形，在其中t为二次绕阻带核心抽头的配电变压器。在交流电流的正自感电动势，假如工作电压U2a为正，U2b为负，则变电器輔助绕阻增加在二极管VD1两边的工作电压为正，VD1通断，增加在VD2两边的工作电压为负，VD2截至。这时，电流量从a点至o点根据VD1流过负荷Rfx。

全波整流和波形(右)。

能够看得出，当电源电压更替时，2个二极管更替通断大半个周期时间，使负荷得到单边全波脉动电流和全波脉动饮料工作电压。

与半波整流对比，全波整流电源电路具备输出电压高.电流量大.脉动饮料小的优势。可是变电器务必有核心抽头，变电器的使用率或是不高，二极管承担的反方向工作电压也大。

单相电逆变电路的功率一般不超过几千瓦。假如功率大，必须三相逆变电路。

三:三相半波整流电源电路。

如下图一样的三相半波整流及波形：

三相半波整流及波形如下图所显示:

三相半波整流及波形(右)。

三相半波在实际中非常少应用，可是我们能够了解，留意接线方法。

四:单相电桥式整流电源电路。

单相电桥式整流电源电路如下图所示。在线路中，四个二极管组合成一个桥，因此它被称作桥式整流电源电路。在键入交流电流的正自感电动势，即A端为正，B端为负时，二极管VD2和VD4正指导通，而VD3和VDl反方向关闭，流过负荷R的电流量由上而下。在交流电流的负自感电动势，A端为负，B端为正，二极管VD3和VD1正指导通，VD2和VD4反方向关闭，流过负荷Rfx的电流量依然是从上向下。那样，在沟通交流键入工作电压U2的正自感电动势和负自感电动势期内，正电流和负电流以同样的方位穿过Rfx，而且在载荷上得到全波脉动饮料DC工作电压。

与单相电全波整流电源电路对比，单相电桥式整流电源电路的特点是变电器不用核心抽头，变电器的使用率高些，整流二极管的反方向工作电压减少一半，因而取得了普遍的运用。

五:三相桥式整流电源电路。

在具体之中全是应用三相桥式整流电源电路，三相桥式整流电源电路因为具备功率大，输出电压脉动饮料小.变电器使用率高优势，在电器设备中被普遍选用。三相桥式整流电源电路用的工作初中级连接成三角形，次级线圈连接成星型。

实践活动中选用三相桥式整流电源电路，因其功率大.输出电压脉动饮料小.变电器使用率高优势，在电器设备中获得广泛运用。三相桥式整流电源电路中采用的变电器，其初中级组合成三角形，次级线圈组合成星型。

三相桥式整流器原理图。

二次相的工作电压依照正弦函数规律性转变，二者相距120°。因为二极管是在交流电压的参考点下通断的，在联接在一起的好多个二极管中，通断前PN结上交流电压比较大的二极管一直优先选择通断。换句话说，在一定时间段内，仅有正工作电压最大或负工作电压最少的管才通断。依据这一基本原理，VD1和VD4.VD1和VD6.VD3和VD6.VD3和VD2.VD5和VD2.VDS和VD4陆续串连，在载荷上得到脉动饮料的DC工作电压Ub。波型同周期时间有6个波头，工作电压波型光滑，脉动饮料小，如图所示。在电路中，当功率进一步增加或由于其他原因要求多相整流时，三相整流电路就被提了出来。图1所示就是三相半波整流电路原理图。在这个电路中，三相中的每一相都单独形成了半波整流电路，其整流出的三个电压半波在时间上依次相差120度叠加，整流输出波形不过0点，并且在一个周期中有三个宽度为120度的整流半波。因此它的滤波电容器的容量可以比单相半波整流和单相全波整流时的电容量都小。

电阻性负载 三相半波可控整流电路接电阻性负载的接线图如图3-10a)所示。整流变压器原边绕组一般接成三角形，使三次谐波电流能够流通，以保证变压器电势不发生畸变，从而减小谐波。副边绕组为带中线的星形接法，

1.电阻性负载

三相半波可控整流电路接电阻性负载的接线图如图3《?XML:NAMESPACE PREFIX = ST1 /》-10a)所示。整流变压器原边绕组一般接成三角形，使三次谐波电流能够流通，以保证变压器电势不发生畸变，从而减小谐波。副边绕组为带中线的星形接法，三个晶闸管阳极分别接至星形的三相，阴极接在一起接至星形的中点。这种晶闸管阴极接在一起的接法称共阴极接法。共阴极接法便于安排有公共线的触发电路，应用较广。

三相可控整流电路的运行特性、各处波形、基本数量关系不仅与负载性质有关，而且与控制角α有很大关系，应按不同α进行分析。

(1) α=0º

在三相可控整流电路中，控制角α的计算起点不再选择在相电压由负变正的过零点，而选择在各相电压的交点处，即自然换流点，如图1b)中的1、2、3、1、…等处。这样，α=0意味着在ωt1时给a相晶闸管VT1门极上施加触发脉冲ug1;在ωt2时给b相晶闸管VT2门极上施加触发脉冲ug2;在ωt3时给c相晶闸管VT3门极上施加触发脉冲ug3，等等，如图1c)所示。

共阴极接法三相半波整流电路中，晶闸管的导通原则是哪相电压最高与该相相连的元件将导通。如果假定电路工作已进入稳定状态，在ωt1时刻之前c相VT3正在导通，那么在ωt1～ωt2期间内，a相电压ua最高，VT1具备导通条件。ωt1时刻触发脉冲ug1加在VT1门极上，VT1导通，负载Rd上得到a相电压，即ud=ua，如图1d)所示。在ωt2～ωt3期间内，ub电压最高，ωt2时刻触发脉冲ug2加在VT2门极上，VT2导通，Rd上得到b相电压，ud=ub。与此同时，b点电位通过导通的VT2加在VT1的阳极上。由于此时ub>ua，使VT1承受反向阳极电压而关断。VT2导通、VT1关断，这样就完成了一次换流。同样，在ωt3时刻又将发生VT2向VT3的换流过程。可以看出，对于共阴极接法的三相可控整流电路，换流总是由低电位相换至高电位相。为了保证正常的换流，必须使触发脉冲的相序与电源相序一致。由于三相电源系统平衡，则三只晶闸管将按同样的规律连续不断地循环工作，每管导通1/3周期。

共阴极接法三相半波整流电路输出直流电压波形为三相交流相电压的正半周包络线，是一脉动直流，在一个周期内脉动三次(三个波头)，最低脉动频率为工频的三倍。对于电阻负载，负载电流id波形与负载电压ud波形相同。变压器副边绕组电流i2即晶闸管中电流iT。因此，a相绕组中电流波形也即VT1中电流波形iT1为直流脉动电流，如图1d)所示。所以，三相半波整流电路有变压器铁心直流磁化问题。晶闸管承受的电压分为三部分，每部分占1/3周期。以VT1管上的电压uT1为例 (图1f) )：VT1导通时，为管压降，uT1=UT ≈ 0;VT2导通时，uT1=uab;VT3导通时，uT1=uac。在电流连续条件下，无论控制角α如何变化，晶闸管上电压波形总是由这三部分组成，只是在不同α下，每部分波形的具体形状不同。在α=0°的场合下，晶闸管上承受的全为反向阳极电压，最大值为线电压幅值。

(2) α≤30°

图2表示了α=30°时的波形图。假设分析前电路已进入稳定工作状态，由晶闸管VT3导通。当经过a相自然换流点处，虽ua>uc，但晶闸管VT1门极触发脉冲ug1尚未施加，VT1管不能导通，VT3管继续工作，负载电压ud=uc。在ωt1时刻，正好α=30°，VT1触发脉冲到来，管子被触发导通，VT3承受反向阳极电压uca而关断，完成晶闸管VT3至VT1的换流或c相至a相的换相，负载电压ud=ua。由于三相对称，VT1将一直导通到120°后的时刻ωt2，发生VT1至VT2的换流或a相至b相的换相。以后的过程就是三相晶闸管的轮流导通，输出直流电压ud为三相电压在120°范围内的一段包络线。负载电流id的波形与ud相似，如图2c)所示。可以看出，α=30°时，负载电流开始出现过零点，电流处于临界连续状态。