可控硅模塊整流線路波形分析

2021-05-24

1、單相半波可控整流

(1)電阻性負載(見圖1)

電阻性負載,id波形與ud波形類似,由于可控硅模塊T與負載電阻Rd串連,因此id=id。

可控硅模塊T承擔的正方向工作電壓隨控制角α而變動,但它承擔的反方向工作電壓往往是負半波工作電壓,負半波工作電壓的最大值為U2。

線路簡易,常用在需求不高的電阻負載的情況。

(2)感性負載(不帶續流二極管,見圖5):

圖5電感性負載無續流二極管

電機電器的電磁線圈、帶電感濾波的電阻負載等均是電感性負載。

電感有著障礙電流變化的功能可控硅模塊T導通時,其壓降uT=0,但電流id只能從零開始上升。id增加和減少時線圈Ld兩邊的感應電動勢eL的極性變動如圖示。當電源電壓u2下降及u2≥0時,只要釋放磁場能量可以維持id繼續流通,可控硅模塊T仍然牌導通狀態,此時ud=u2。當u2<0時,雖然ud產生負值,但電流id的方向不變。

當電流id減小到小于維持電流IH時,可控硅模塊T自動斷開,id=0,UT=u2,可控硅模塊承擔反壓。

負載工作電壓平均值:當中電感Ld兩端電壓的平均值為零。

電感Ld的存在使負載工作電壓ud產生負值,Ld越大,ud負值越大,負載上直流電壓Ud就越小,Id=Ud/Rd也越小,因此如果不采取有效措施,可控硅模塊的輸出就達不到應該有的工作電壓和電流。

(3)感性負載(帶續流二極管,見圖6):
圖6電感性負載有續流二極管 

在負載上并接1只續流二極管D,能讓Ud提升到和電阻性負載時相同,

在電源電壓u2≤0時,D的功能優點:①把電源負工作電壓u2拉到可控硅模塊T兩邊,使T斷開,uT=u2;②給電感電流續流,生成iD;③把負載短路,ud=0,防止ud產生負值,使負載上直流輸出電壓ud提升。

負載電流為什么控硅電流iT和二極管的續流iD之和,即id=iT+iD。當ωLd≥R時,iD下跌比較慢使id接近為1條水平線,因此經過T和D的電注平均值與有效值各自為:平均值:IdT=(θ/360°)Id;IdD=[(360°-θ)/360°]Id;有效值:IT=根號下(θ/360°)Id;ID=根號下[(360°-θ)/360°]Id

可控硅模塊T開始導通后,若電感Ld較大,iT的上漲比較慢,這就有可能造成觸發脈沖消失時可控硅模塊的電流還上漲不到保持導通模式的維持電流,也就是說,可控硅模塊觸發不了,為了能使可控硅模塊穩定觸發,觸發脈沖應當足夠寬,或在負載兩邊并接1只電阻,以利于加速iT的上漲。
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