第三章 交流-直流(A C -D C )变换 3.1 单相可控整流电路 3.1.1 单相半波可控整流电路 1.电阻性负载 图3-1 表示了一个带电阻性负载的单相半波可控整流电路及电路波形。图中T 为整流变压器，用来变换电压。引入整流变压器后将能使整流电路输入、输出电压间获得合理的匹配，以提高整流电路的力能指标，尤其是整流电路的功率因数。在生产实际中属于电阻性的负载有如电解、电镀、电焊、电阻加热炉等。电阻性负载情况下的最大特点是负载上的电压、电流同相位，波形相同。 图3-1 单相半波可控整流电路（电阻性负载） 晶闸管从开始承受正向阳极电压起至开始导通时刻为止的电角度度称为控制角，以 α表示；晶闸管导通时间按交流电源角频率折算出的电角度称为导通角，以 θ 表示。改变控制角 α 的大小，即改变门极触发脉冲出现的时刻，也即改变门极电压相对正向阳极电压出现时刻的相位，称为移相。 整流电路输出直流电压ud 为 (3-1) 可以看出，Ud 是控制角 α 的函数。当 α＝0 时，晶闸管全导通，Ud＝Ud0＝0.45U2，直流平均电压最大。当 α＝π 时，晶闸管全关断，Ud＝0，直流平均电压最小。输出直流电压总的变化规律是 α 由小变大时，Ud 由大变小。可以看出，单相半波可控整流电路的最大移相范围为180°。由于可控整流是通过触发脉冲的移相控制来实现的，故亦称相控整流。 2.电感性负载 当负载的感抗 ωLd 与电阻Rd 相比不可忽略时，这种负载称电感性负载。属于电感性负载的常有各类电机的激磁绕组、串接平波电抗器的负载等等。电感性负载时电路原理图及波形如图3-2 所示。 在分析电感性负载的可控整流电路工作过程中，必须充分注意电感对电流变化的阻碍作用。这种阻碍作用表现在电流变化时电感自感电势的产生及其对晶闸管导通的作用。 图3-2 单相半波可控整电流电路（电感性负载） 大电感负载下造成输出直流平均电压下降的原因是u d 波形中出现了负面积的区域。如果设法将负面积的区域消除掉而只剩正面积的区域，就可提高输出直流电压的平均值。为此，可在整流电路负载的两端按图3-3a)所示极性并接一功率二极管 VDF。在直流电压u d 为正的区域内，VDF 承受反向阳极电压而阻断，电路工作情况和不接 VDF 一样，负载电流id 由晶闸管提供。电源电压过零变负后将引起 id 减小的趋势，引起电感Ld 上感应出上（－）下（＋）极性的自感电势 eL，这个极性的eL 正好使二极管 VDF承受正向阳极电压而导...
