利用晶閘管,同樣可以實現可控全波整流,包括單相和三相,今天就簡單說一下單相全波可控電路。
單相可控橋式整流與單相橋式整流在電路圖上大體相同,不同之處在于将其中兩個橋臂上的二極管換成了晶閘管。如圖∶
從上圖中可以看出,上橋臂使用的晶閘管V1、V2,而在下橋臂上使用的二極管V3、V4。
電路主要由兩部分組成,一是整流電路,圖中叫主電路,二是觸發電路。
晶閘管隻有在陽極、門極施加正向電壓時才可以導通,所以必須要有改變晶閘管導通的觸發脈沖。
當v2波形在正半軸時,V1、V3承受正向電壓,若此時門極沒有電壓,則晶閘管V1不會導通,隻有在門極電壓vg到來時(觸發時),才會導通。此時,通過V1、RL、V3形成回路,負載RL兩端才會有直流電壓。
當v2過零時,晶閘管自行關斷,等待下一個觸發的到來。
當v2波形在負半軸時,V2、V4承受正向電壓。在負半軸,若觸發電壓vg到來,晶閘管V2導通,此時,通過V2、RL、V4形成回路。
單相橋式全波整流波形∶
之前提過,通過調整晶閘管的導通角可以調整輸出電壓,但不管怎麼調,也不會超過0.9v2,v2為變壓器二次電壓有效值。所以,晶閘管調壓的範圍是0–0.9v2。
圖中的α對應的角度就是觸發角,也就是從觸發開始時間對應的角度,θ則為導通角,通過改變θ的大小,就可以調整直流電壓的輸出大小。
VL=0.9v2(1 cosθ)/2
知道了直流平均電壓VL,就可以通過歐姆定律求得直流平均電流,IL=VL/RL,通過每個管件的電流則為IL/2。
在選用晶閘管時,還需要考慮反向最大電壓,這個值通常根據變壓器二次電壓最大值來考慮,要選擇1.5–2倍的瞬時電壓最大值。
要實現可控整流的目的,就需在晶閘管的門極加入一個相位可調的觸發信号,使之能對輸出電壓進行調節。
提供觸發信号的電路稱為觸發電路,最後再對這個觸發電路做下說明。
晶閘管被觸發導通後,觸發信号就不起作用,所以這個信号常為瞬間突變、作用時間很短的脈沖電壓信号。為保證晶閘管可靠導通,觸發信号應有一定的幅值(4~10V)和一定的持續時間,通常為5V電壓,時間可調整。
觸發信号應與主電路的輸入電壓同頻,這樣才能保證每個半周的控制角a大小一緻,使輸出電壓平均值穩定。
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