单相全桥整流输出电压，单相全桥pwm整流电路及工作原理

很多朋友对单相全桥整流输出电压，单相全桥pwm整流电路及工作原理不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

什么是整流电路“整流电路”是将交流电能转换成DC电能的电路。大多数整流电路由变压器、主整流电路和滤波器组成。它广泛应用于DC电机调速、发电机励磁调节、电解、电镀等领域。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。70年代以后，主电路由硅整流二极管和晶闸管组成。

滤波器连接在主电路和负载之间，以滤除脉动DC电压中的交流分量。变压器是否设置，视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与DC输出电压的匹配以及交流电网与整流电路的电气隔离。

整流电路的作用是将交流降压电路输出的低压交流电转换成单向脉动的DC，这就是交流电的整流过程。整流电路主要由整流二极管组成。整流电路后的电压不是交流电压，而是包含DC电压和交流电压的混合电压。习惯上称之为单向脉动DC电压。整流电路原理1。半波整流电路

半波整流电路是最简单的整流电路。它由电源变压器B、整流二极管D和负载电阻Rfz组成。变压器将市电电压(多为220伏)转换成所需的交流电压e2，D将交流电转换成脉动直流电。变压器降压电压e2是一个正弦波电压，其方向和大小随时间变化，其波形如图5-2(a)所示。在0 ~ k时间内，e2为正半周，即变压器上端为正，下端为负。

此时，二极管受到直流电压导通，e2通过它加到负载电阻Rfz上。在 ~ 2时间内，e2为负半个周期，变压器次级下端为正。上端为负。此时D承受反向电压，不导通，Rfz上没有电压。

在2 ~ 3时间内，重复0 ~ 时间的过程，在3 ~ 4时间内，重复 ~ 2时间的过程.如此反复，交流电的负半周将被“切断”，只有正半周通过Rfz，在Rfz上得到单一的右(上正下负)电压，如图5-2(b)所示。并且负载电流随时间变化，所以通常称为脉动DC。

这种去掉图形的半周和下半周的整流方法称为半波整流。不难看出，半波整流是以“牺牲半个交流”为代价来换取整流效果的，电流利用率很低(计算表明，整个周期整流得到的半波电压平均值，即负载上的DC电压Usc=0.45e2，这里需要注意的是e2是变压器二次端口的有效值，不是最大值。

比如变压器得到e2=，e2的值是20)，所以经常用在高电压小电流的场合，很少用在一般的无线电设备中。

2.全波整流电路如果调整整流电路的结构，可以得到一个能充分利用电能的全波整流电路。图5-3是全波整流电路的电气原理图。

全波整流电路可以看作是两个半波整流电路的组合。需要从变压器二次绕组中间引出一个抽头，将二次绕组分成两个对称的绕组，从而引出两个大小相等但极性相反的电压e2a和e2b，形成e2a，D1、Rfz和e2b，D2、Rfz，两个带电回路。

全波整流电路的工作原理可以用图5-4所示的波形图来说明。在0 ~ 范围内，e2a为直流电压到Dl，D1开启，在Rfz上得到上正电压和下负电压；E2b具有与D2相反的电压，D2不导电。-2时间内，e2b为D2直流电压，D2开启，Rfz上电压仍为正负。E2a具有与D1相反的电压，D1不导电。

带平衡电抗器的双反星形可控整流电路带平衡电抗器的双反星形可控整流电路将整流变压器的两组次级绕组连接成星形，但连接晶闸管的两组端子是相反的；两组次级绕组的中性点通过平衡电控制器1b连接在一起。3.桥式整流电路

桥式整流电路是应用最广泛的整流电路。这种电路只要增加两个二极管端口形成“桥”结构，就具有全波整流电路的优点，同时在一定程度上克服了它的缺点。

桥式整流电路工作原理如下：e2为正半周，D1、D3和方向电压，Dl和D3导通；反向电压施加于D2、D4，D2、D4关闭。电路中形成e2、Dl、Rfz、D3上电回路，在Rfz上形成一个上正下负的半波整流电压。e2为负半周时，直流电压加到D2、D4，D2、D4导通。反向电压施加到D1、D3，D1、D3关闭。

电路中形成e2、D2Rfz和D4上电回路，Rfz上也形成另一个正顶负底的半波整流电压。

如果重复这一过程，将在Rfz获得全波整流电压。其波形图与全波整流相同。从图5-6不难看出，桥式电路中每个二极管承受的反向电压等于变压器的最大二次电压，比全波整流电路小一半。

三相桥式全控电路TR为三相整流变压器，其接线组别采用Y/Y-12。VT1~VT6是晶闸管元件，FU1~FU6是快速熔断器。TS为三相同步变压器，其接线组别采用/Y-11。P端是集成六脉冲触发电路的24V电源输出端，连接到脉冲变压器的一次绕组和公共端。P1~P6端是集成六脉冲触发电路的功放管V1~V6的集电极输出端，分别连接到脉冲变压器初级绕组的另一端。UC端子是移相控制电压输入端子。

三相桥式半控电路三相桥式半控整流电路与三相桥式全控整流电路基本相同，只是将共阳极组VT4、VT6、VT2的晶闸管元件换成整流二极管VD4、VD6、VD2，形成三相桥式半控整流电路。整流电路的分类。单相整流器电路

图1a是单相半波可控整流器电路。图中ug为晶闸管的触发脉冲，其工作过程如下：u2为负半周时，晶闸管不导通。在u2的正半周，在施加触发脉冲之前，晶闸管不导通，只有在施加触发脉冲之后，晶闸管才导通，电流流过负载Rd。当电流为零时，晶闸管自动关断，为下一次触发导通做准备，以此类推，在负载上获得脉动DC电压ud。

晶闸管从直流电压到导通的角度称为控制。

2.相电路图

角度，用表示。这样，只要控制角改变，即触发脉冲出现的时间改变，DC输出电压的平均值就改变。触发脉冲总是在功率周期的同一特定时刻加在晶闸管的控制极上，所以触发脉冲和电源电压在频率和相位上要很好地协调，这种协调的关系叫做同步。图1b示出了单相桥式可控整流器电路。

与单相半波可控整流电路相比，具有更高的变压器利用系数，DC侧脉动的基波频率是交流基波的两倍，是小功率场合常用的整流电路之一。这里，脉冲数P的概念很重要。所谓的脉冲数是在交流电源的一个周期内在DC侧输出波形的重复次数。一般来说，脉冲数越多，DC侧输出越平滑，交流侧电流越接近正弦波。

为了增加脉冲数，可以增加交流侧的相数。但一般来说，相数增加越多，每相通电时间越短，会使整流元件和整流变压器二次绕组的利用率变差，使设备变大，增加成本。图1c示出了单相桥式半控整流器电路，其被称为半控，因为可控晶闸管和不可控二极管被混合。f称为续流二极管。如果DC电压变为负值，它将成为DC侧环流的路径，并保持输出电压为零。

单相整流电路相对简单，对触发电路要求低，相位同步问题简单，调整容易。然而，其输出DC电压的纹波系数较大。因为接在电网的一相，容易造成电网负荷不平衡，所以一般只用于4kW以下的中小型设备。如果负载较重，一般采用三相电路。3.三相整流电路

当整流器容量大，DC电压纹波小，且对快速性有特殊要求时，应考虑三相可控整流电路。这是因为三相整流器三相平衡，输出DC电压和电流脉动小，对电网冲击小，控制滞后时间短。图2是三相桥式全控整流电路及其输出电压波形。

在理想情况下，电路必须有两个晶闸管在任何时候都导通，一个共用阳极，另一个共用阴极。只有当它们同时导电时，才能形成导电回路。T1、T2、T3、T4、T5、 T6的触发脉冲相差60。所以电路每60有一个晶闸管换向，导通顺序为123456，每个晶闸管导通120。整流电路闭合后，共阴极和共阳极组中的一个晶闸管导通。

因此，每个触发脉冲的宽度应大于60小于120，或者将大于60的宽脉冲等效地替换为两个窄脉冲，即在向晶闸管发送一个触发脉冲的同时，向前一个元件发送一个脉冲，称为双脉冲触发。整流输出电压波形如图2所示。

T1、T6开时，ud=uab；T1、T2开启时，ud=uac；同样，ubc、uba、uca、ucb都是线电压的一部分，脉冲频率为300Hz。晶闸管T1上电压uT1的波形分为三段，在T1的120导通度，uT1=0(仅管压降)；T3导通时，T1被反向电压关断，uT1=uab；T5导通时，T3关断，uT1=uac。因此，晶体栅所承受的最大正负电压就是线电压的峰值。

使用三相全控桥式整流电路时，输出电压交流分量的最低频率是电网的6倍，交流分量与直流分量的比值也很小，因此滤波器的电感比同容量的单相或三相半波电路小得多。此外，晶闸管的额定电压也较低。因此，该电路适用于大功率变换器。4.多相整流电路

随着整流电路功率的进一步增大(如轧钢电机，功率达到几兆瓦)，为了减少对电网的干扰，特别是减少整流电路的高次谐波对电网的影响，可以采用12相、18相、24相甚至36相多相整流电路。

路。图3a是由两组串联连接的三相桥组成的12相整流器电路。为了获得十二相波形，每个波头应错开30。因此，采用三绕组变压器，两个次级绕组呈星形连接，另一个呈三角形连接，分别供给两组三相桥。两组整流桥串联后接负载。

由于两组整流桥输出的电压相位相差30度，在负载上得到十二个脉冲的整流电压，合成电压的最低谐波频率为600Hz，输出电压ud=ud1 ud2，电流id=id1=id2。图3b是十二相整流器电路，具有两组并联连接的三相桥以形成大电流。两个桥式变压器的次级绕组电压依次相差30。如果两组桥的交流线电压相等，各自的控制角相等，则两组桥的平均整流电压也相等，只要极性一致，就可以并联运行。

但两组整流电压的瞬时值不相等，两组电源之间会出现交流环流。为了限制环流，延长晶闸管的导通时间，需要增加一个输出电压ud=(ud1 ud2)/2，电流id=id1 id2的平衡电抗器。

采用多相整流电路可以提高功率因数和脉冲频率，使变压器一次电流波形更接近正弦波，从而显著降低谐波的影响。理论上，随着相数的增加，谐波的影响可以进一步减弱。但这样做增加了设备成本，技术上对精确获得相同的控制角度提出了更严格的要求。因此，需要对方案的技术经济指标进行综合分析，最终做出选择。6.选择整流器电路

在选择整流电路时，主要从电气性能好、结构简单、经济实用、对电网影响小等方面考虑，合理选择。

pwm整流电路简介PWM整流电路是采用PWM控制方式和全控型器件组成的整流电路，它能在不同程度上解决传统整流电路存在的问题。把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就形成了PWM整流电路。通过对PWM整流电路进行控制，使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位，则功率因数近似为1。因此，PWM整流电路也称单位功率因数变流器。

单相全桥PWM整流电路图单相全桥PWM整流电路

图给出了单相PWM整流电路的原理框图。在UPS中，图中的负载即为逆变器和蓄电池。同SPWM逆变电路控制输出电压相类似，可在PWM整流电路的交流输入端AB之间产生一个正弦波调制PWM波uAB，uAB中除了含有与电源同频率的基波分量外，还含有与开关频率有关的高次谐波。由于电感Ls的滤波作用，这些高次谐波电压只会使交流电流is产生很小的脉动。

如果忽略这种脉动，is为频率与电源频率相同的正弦波。在交流电源电压us一定时，is的幅值和相位由uAB中基波分量的幅值及其与us的相位差决定。改变uAB中基波分量的幅值和相位，就可以使is与us同相位。

单相全桥PWM整流电路的工作原理图6-29PWM整流电路的运行方式向量图

对单相全桥PWM整流电路工作原理的进一步说明

整流状态下：

us》0时，（V2、VD4、VD1、Ls）和（V3、VD1、VD4、Ls）分别组成两个升压斩波电路，以（V2、VD4、VD1、Ls）为例。

V2通时，us通过V2、VD4向Ls储能。

V2关断时，Ls中的储能通过VD1、VD4向C充电。

us《0时，（V1、VD3、VD2、Ls）和（V4、VD2、VD3、Ls）分别组成两个升压斩波电路。

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