可控硅模块整流线路：单相半波可控整流线路

2021-05-18

1、工作原理

线路和波型如下图1所显示，设u2=U2sinω。

图1单相半波可控整流

正半周：

0＜t＜t1,ug=0,T正方向阻断，id=0,uT=u2,ud=0

t=t时,添加ug脉冲，T导通，忽视其正方向压降，uT=0,ud=u2,id=ud/Rd。

负半周：

π≤t＜2π当u2自然过零时，T自行断开而处在反方向阻断情况，ut=0,ud=0,id=0。

从0到t1的电度角为α，叫调控角。从t1到π的电度角为θ，叫导通角，显而易见α+θ=π。当α=0，θ=180度时，可控硅模块全导通，与不控整流相同，当α=180度，θ=0度时，可控硅模块全断开，输出电压为零。

2、各电量关联

ud波型为非正弦波，其平均值（直流电压）：

由上式看得见，负载电阻Rd上的直流电压是控制角α的函数，因此更改α的大小就可以调控直流电压Ud的数值，这就是可控整流意义之所在。

流过Rd的直流电流Id：

Ud的有效值（均方根值）：

流过Rd的电流有效值：

因为电源供应的有功功率P=UI，电源视在功率S=U2I（U2是电源电压有效值），因此功率因数：

由上式看得见，功率因数cosψ也是α的函数，当α=0时，cosψ=0.707。显而易见，针对电阻性负载，单相半波可控整流的功率因数也不会是1。

比值Ud/U、I/Id和cosψ随α的转变数值，见表1，它们相对的关联曲线，如图2所显示

表1Ud/U、I/Id和cosψ的关联

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

图2单相半波可控整流的电压、电流及功率因数与调控角的关联

因为可控硅模块T与Rd是串联的，因此，流过Rd的有效值电流I与平均值电流Id的比值，也就是流过可控硅模块T的有效值电流IT与平均值电流IdT的比值，即I/Id=It/IdT。

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