可控硅模块整流线路波形分析

2021-05-24

1、单相半波可控整流

(1)电阻性负载(见图1)

电阻性负载,id波形与ud波形类似,由于可控硅模块T与负载电阻Rd串连,因此id=id。

可控硅模块T承担的正方向工作电压随控制角α而变动,但它承担的反方向工作电压往往是负半波工作电压,负半波工作电压的最大值为U2。

线路简易,常用在需求不高的电阻负载的情况。

(2)感性负载(不带续流二极管,见图5):

图5电感性负载无续流二极管

电机电器的电磁线圈、带电感滤波的电阻负载等均是电感性负载。

电感有着障碍电流变化的功能可控硅模块T导通时,其压降uT=0,但电流id只能从零开始上升。id增加和减少时线圈Ld两边的感应电动势eL的极性变动如图示。当电源电压u2下降及u2≥0时,只要释放磁场能量可以维持id继续流通,可控硅模块T仍然牌导通状态,此时ud=u2。当u2<0时,虽然ud产生负值,但电流id的方向不变。

当电流id减小到小于维持电流IH时,可控硅模块T自动断开,id=0,UT=u2,可控硅模块承担反压。

负载工作电压平均值:当中电感Ld两端电压的平均值为零。

电感Ld的存在使负载工作电压ud产生负值,Ld越大,ud负值越大,负载上直流电压Ud就越小,Id=Ud/Rd也越小,因此如果不采取有效措施,可控硅模块的輸出就达不到应该有的工作电压和电流。

(3)感性负载(带续流二极管,见图6):
图6电感性负载有续流二极管 

在负载上并接1只续流二极管D,能让Ud提升到和电阻性负载时相同,

在电源电压u2≤0时,D的功能优点:①把电源负工作电压u2拉到可控硅模块T两边,使T断开,uT=u2;②给电感电流续流,生成iD;③把负载短路,ud=0,防止ud产生负值,使负载上直流输出电压ud提升。

负载电流为什么控硅电流iT和二极管的续流iD之和,即id=iT+iD。当ωLd≥R时,iD下跌比较慢使id接近为1条水平线,因此经过T和D的电注平均值与有效值各自为:平均值:IdT=(θ/360°)Id;IdD=[(360°-θ)/360°]Id;有效值:IT=根号下(θ/360°)Id;ID=根号下[(360°-θ)/360°]Id

可控硅模块T开始导通后,若电感Ld较大,iT的上涨比较慢,这就有可能造成触发脉冲消失时可控硅模块的电流还上涨不到保持导通模式的维持电流,也就是说,可控硅模块触发不了,为了能使可控硅模块稳定触发,触发脉冲应当足够宽,或在负载两边并接1只电阻,以利于加速iT的上涨。
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