晶闸管单相全控桥
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2.1.4_单相桥式全控整流电路(电阻性负载)解析
4）输出电流有效值I与变压器二次侧电流I2 输出电流有效值I与变压器二次侧电流I2相同为
U U2 I I2 R R
1 π sin 2 2π π
4.3.2单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）
1、电路结构
电感的感应电势使输出电压波形出现负波。输出电流是近似 平直的，晶闸管和变压器副边的电流为矩形波。
ud Ud
0
t1
t 2
t
iT1,4
id
Tr
iT2,3
0
Id
t
Id
i2 u2
VT1 a
VT3
L
0 u T1
t
u1
ud
b
VT2 VT4
0
R
u 2 (i2 )
t
u2 i2
Id
(a)
0
t
图4-4
(b)
2、工作原理
1）在u2正半波的（0~α）区间：
晶闸管VT1、VT4承受正压，但无触发脉冲，
3、波形
300
图4-2
600
900
1200
图4-3
1500
单相桥式整流器电阻性负载时的移相范围是 0～180º 。 α=0º 时，输出电压最高；α=180º 时，输出电压最小。
4. 基本数量关系 1）输出电压平均值Ud
1 Ud π
2U 2 sin tdt
4.3.1 单相桥式全控整流电路（电阻性负载）
1、电路结构 用四个晶闸管，两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管接成 共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。
ud (id )
Ud
电力电子技术复习题
《电力电子技术》复习题一、填空题（每空1分）1．电力电子技术也称变流技术，包括可控整流，有源逆变，直流斩波，交流调压。
2．单相桥式全控整流电路大电感负载，已知U2=100V，R=10Ω，α=45°，输出电流平均值为9A。
3．KP5-7E表示额定电流、电压为5A，700V的普通反向阻断（型）晶闸管。
4．单结晶体管发射极电压等于峰点电压U P电压时，单极晶体管导通；发射极电压低于谷点电压U V电压时，单极晶体管截止。
5．晶闸管（又名可控硅）为具有三个PN结的四层物理结构，封装引出三个电极，分别为阳极，阴极，门极。
晶闸管导通时刻可控，其导通必须同时满足两个条件：承受正向阳极电压的同时，门极得到正向触发信号。
晶闸管的关断条件是：阳极电流小于维持电流或阳极承受反向阳极电压。
6．IGBT具有驱动功率小，而导通压降低的特点，是电压控制型器件。
双向晶闸管主要应用于交流调压电路。
7．三相桥式全控整流电路，在电感性负载电感大小能保证输出电流连续时，控制角的最大移相范围为0-----90°，在电阻性负载情况下，控制角的最大移相范围为0----180°。
单相交流调压电路电感性负载采用相控时，α移相范围为φ～180°9．电力晶体管、可关断晶闸管、功率场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管，它们都是全控型电力电子开关器件（全控、半控或不控）。
10．有源逆变指的是把直流能量转变成交流能量后送回电网装置。
实现有源逆变的条件为：外部条件：务必要有一个极性与晶闸管导通方向一致的直流电势源。
内部条件：要求变流器中晶闸管的控制角α＞π/2。
11．通态平均电流表示连续导通的工频正弦半波电流平均值。
12．有源逆变的内部条件是变流器中晶闸管的控制角α＞π/2。
13．从晶闸管开始承受正向电压起到晶闸管导通之间的电角度称为控制角角，用α表示。
14．电力电子技术是由电力学、控制学和电子学交叉而形成的边缘科学。
15．直流斩波电路在改变负载的直流电压时，常用的控制方式有脉冲宽度调制（PWM）、频率调制（PFM）、混合调制三种。
电力电子技术题库及答案整理版
一、填空题(每空1分，共５０分)1、对同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流I L在数值大小上有I L __大于__ I H。
2、功率集成电路PIC分为二大类，一类是高压集成电路，另一类是______智能功率集成电路_________。
3、晶闸管断态不重复电压U DSM与转折电压U BO数值大小上应为，U DSM __小于__ U BO。
U _，设U2 4、电阻负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压U Fm等于_Fm2为相电压有效值。
5、三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差__________120°_______。
6、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使用输出电压平均值_______下降______。
7、晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是_____________静态均压________________措施。
8、三相全控桥式变流电路交流侧非线性压敏电阻过电压保护电路的连接方式有___Y形和△形___二种方式。
9、抑制过电压的方法之一是用_____储能元件_______吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。
10、180°导电型电压源式三相桥式逆变电路，其换相是在___同一相_的上、下二个开关元件之间进行。
11、改变SPWM逆变器中的调制比，可以改变_________________输出电压基波________的幅值。
12、为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是___________(一个)较大的负电流__________。
13、恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是_________减小存储时间________________。
14、功率晶体管缓冲保护电路中二极管要求采用___快速恢复__型二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合。
15、晶闸管门极触发刚从断态转入通态即移去触发信号，能维持通态所需要的最小阳极电流，称为：_____________________维持电流 _______________________。
第2章 晶闸管相控整流电路
2. 基本数量关系
(1) 直流输出电压平均值Ud与输出电流平均值Id
直流输出电压平均值Ud :
1 p 2U 2 1 cos a 1 cos a Ud 2U 2 sin wtdwt 0.45U 2 2π a π 2 2
输出电流平均值Id :
Ud U 2 1 cos a Id 0.45 R R 2
载的电流可以突变。
e)
0
wt
图2-1 单相半波可控整流电路 （电阻性负载）及波形
T
VT
u
1
u 2
uVT
i d u d R
图2-1 单相半波可控整流电路及波形
b)
u 2 0 u g
0
c)
wt
1
p
2p
wt wt
d)
u d
e)
0 a
uVT
q
wt
0
wt
在分析电路工作过程之前先假设以下几点：
开关元件是理想的，即开关元件（晶闸管）导通时，通态 压降为零，关断时电阻为无穷大。 变压器是理想的，即变压器漏电抗为零，绕组的电阻为零， 励磁电流为零。 触发角α ：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加 导通角θ ：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度 称为导通角，用θ表示 。两者关系为 α＋θ=π。 移相与移相范围 （1）移相:是指改变触发脉冲ug出现的时刻，即改变控制 角的大小。 （2）移相范围:是指改变触发脉冲ug的移相范围，它决定 了输出电压大小的变化范围。
第一节
一、电阻性负载
单相半波相控整流电路
T α) u u VT u
1 2
id
VT
u
d
单相全控桥式晶闸管整流电路(纯电阻负载)
下面对该电路的主要器件BTA24和DB3特性进行分析。BTA24是双向可控硅相当于2个晶闸管反向并联，并共用一个门极，当门极输入正向触发信号时BTA24正向导通，当门极输入反向信号时BTA24反向导通，BTA24是交流调压的常用器件，其电压电流基本特性与普通晶闸管相似。由网上资料可知BTA24的主要参数:IT(RMS)=25A,VDRM/VRRM=600~
在电源电压负半周，仍在触发延迟角α处触发T2和T3，T2和T3导通，电流从电源流入T2最后由T3流出，流回电源。当电源电压过零时，电流又降为0，T2和T3关断。此后又是T1和T4导通，如此循环工作下去。
由于在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，故该电路称为全波整流。
3.参数计算
流过晶闸管的电流有效值为：
电力电子综合课程设计报告
班级：自动化A班
********
学号：**********
第一部分
1.Matlab仿真电路图及参数设置
1.1仿真电路图
1.2系统参数设置
电源及晶闸管参数设置
触发信号参数设置
2.原理分析
单相桥式全控整流电路是单相整流电路中应用较多的。在单相桥式全控整流电路中，晶闸管T1和T4组成一对桥臂，T2和T3组成另外一对桥臂。在电源电压正半周，若4个晶闸管均没有被触发，则负载电流为0，负载电压也为0，T1和T4各承受一半电源电压。若在触发角α处给T1和T4加触发脉冲，T1和T4导通，电流从电源流入T1最后由T4流出，流回电源。当电源电压过零时，流经晶闸管的电流也降到0，T1和T4关断。
输出直流电流有效值 为：
由于本次仿真设计要求电源电压为100V/50Hz，最大输出功率为500W。又当触发延迟角为0度时，晶闸管导通时间最长，流过负载电流有效值最大，所以应使导通延迟角为0度时输出功率为500W。令上式α为00，Us为100V， 为 /25rad/s可得RL等于20 。
在电源电压负半周，仍在触发延迟角α处触发T2和T3，T2和T3导通，电流从电源流入T2最后由T3流出，流回电源。当电源电压过零时，电流又降为0，T2和T3关断。此后又是T1和T4导通，如此循环工作下去。
由于在交流电源的正负半周都有整流输出电流流过负载，故该电路称为全波整流。
3.参数计算
流过晶闸管的电流有效值为：
电力电子综合课程设计报告
班级：自动化A班
********
学号：**********
第一部分
1.Matlab仿真电路图及参数设置
1.1仿真电路图
1.2系统参数设置
电源及晶闸管参数设置
触发信号参数设置
2.原理分析
单相桥式全控整流电路是单相整流电路中应用较多的。在单相桥式全控整流电路中，晶闸管T1和T4组成一对桥臂，T2和T3组成另外一对桥臂。在电源电压正半周，若4个晶闸管均没有被触发，则负载电流为0，负载电压也为0，T1和T4各承受一半电源电压。若在触发角α处给T1和T4加触发脉冲，T1和T4导通，电流从电源流入T1最后由T4流出，流回电源。当电源电压过零时，流经晶闸管的电流也降到0，T1和T4关断。
输出直流电流有效值 为：
由于本次仿真设计要求电源电压为100V/50Hz，最大输出功率为500W。又当触发延迟角为0度时，晶闸管导通时间最长，流过负载电流有效值最大，所以应使导通延迟角为0度时输出功率为500W。令上式α为00，Us为100V， 为 /25rad/s可得RL等于20 。
单相桥式全控整流电路
3.1.2 单相桥式全控整流电路
◆基本数量关系 ☞☞和晶整闸 流222UU管电2。2 承压受平的均最 值大为：正向电压和反向电压分别为
Ud
1
2U2 sintd(t) 2
2U 2
1 cos 2
0.9U 2
1 cos 2
(3-9)
α=0时，Ud= Ud0=0.9U2。α=180时，Ud=0。可见，α角的 移相范围为180。 ☞向负载输出的直流电流平均值为：
U2＝100 ＝141.4（V） 流过每个晶2闸管的电流的有效值为： IVT＝Id∕ ＝6.36（A） 故晶闸管的额定电压为： UN＝(2~3)×141.4＝283~424（V） 晶闸管的额定电流为： IN＝(1.5~2)×6.36∕1.57＝6~8（A） 晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
O
id
t
Id
O i2
Id
Id
t
O
t
图3-9 ud、id和i2的波形图
8/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
②整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为
Ud＝0.9 U2 cos＝0.9×100×cos30°＝77.97(A)
Id ＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A) I2＝Id＝9(A) ③晶2闸管承受的2最大反向电压为：
2/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
■带阻感负载的工作情况
◆电路分析
☞在u2正半周期
u
2
√触发角处给晶闸管VT1和VT4加触
O
t 发脉冲使其开通，ud=u2。
ud
√负载电感很大，id不能突变且波形近
O
◆基本数量关系 ☞☞和晶整闸 流222UU管电2。2 承压受平的均最 值大为：正向电压和反向电压分别为
Ud
1
2U2 sintd(t) 2
2U 2
1 cos 2
0.9U 2
1 cos 2
(3-9)
α=0时，Ud= Ud0=0.9U2。α=180时，Ud=0。可见，α角的 移相范围为180。 ☞向负载输出的直流电流平均值为：
U2＝100 ＝141.4（V） 流过每个晶2闸管的电流的有效值为： IVT＝Id∕ ＝6.36（A） 故晶闸管的额定电压为： UN＝(2~3)×141.4＝283~424（V） 晶闸管的额定电流为： IN＝(1.5~2)×6.36∕1.57＝6~8（A） 晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
O
id
t
Id
O i2
Id
Id
t
O
t
图3-9 ud、id和i2的波形图
8/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
②整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为
Ud＝0.9 U2 cos＝0.9×100×cos30°＝77.97(A)
Id ＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A) I2＝Id＝9(A) ③晶2闸管承受的2最大反向电压为：
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3.1.2 单相桥式全控整流电路
■带阻感负载的工作情况
◆电路分析
☞在u2正半周期
u
2
√触发角处给晶闸管VT1和VT4加触
O
t 发脉冲使其开通，ud=u2。
ud
√负载电感很大，id不能突变且波形近
O
《电力电子技术(第二版)》课后习题及解答
《电力电子技术》习题及解答第1章思考题与习题1.1晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定?答：晶闸管的导通条件是：晶闸管阳极和阳极间施加正向电压，并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流（或脉冲）。
导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定，负载上电压由输入阳极电压U A决定。
1.2晶闸管的关断条件是什么?如何实现?晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?答：晶闸管的关断条件是：要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态，可采用阳极电压反向使阳极电流I A减小，I A下降到维持电流I H以下时，晶闸管内部建立的正反馈无法进行。
进而实现晶闸管的关断，其两端电压大小由电源电压U A决定。
1.3温度升高时，晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化？答：温度升高时，晶闸管的触发电流随温度升高而减小，正反向漏电流随温度升高而增大，维持电流I H会减小，正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。
1.4晶闸管的非正常导通方式有哪几种？答：非正常导通方式有：(1) I g=0，阳极电压升高至相当高的数值；(1) 阳极电压上升率du/dt 过高；(3) 结温过高。
1.5请简述晶闸管的关断时间定义。
答：晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。
即gr rr q t t t +=。
1.6试说明晶闸管有哪些派生器件？答：快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。
1.7请简述光控晶闸管的有关特征。
答：光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管，在光的照射下，光电二极管电流增加，此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。
主要用于高压大功率场合。
1.8型号为KP100-3，维持电流I H =4mA 的晶闸管，使用在图题1.8所示电路中是否合理，为什么?(暂不考虑电压电流裕量)图题1.8答：（a ）因为H A I mA K V I <=Ω=250100，所以不合理。
电力电子单相桥式全控整流电路
目录第1章绪论 (1)1.1 什么是整流电路 (1)1.2 整流电路的发展与应用 (1)1.3 本设计的简介 (1)第二章总体设计方案介绍 (2)2.1总的设计方案 (2)2.2 单相桥式全控整流电路主电路设计 (3)2.3保护电路的设计 (5)2.4触发电路的设计 (9)第三章整流电路的参数计算与元件选取 (12)3.1 整流电路参数计算 (12)3.2 元件选取 (13)第四章设计总结 (15)4.1设计总结 (15)第五章心得体会 (16)参考文献 (17)第1章绪论1.1 什么是整流电路整流电路（rectifying circuit）把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
可以从各种角度对整流电路进行分类，主要的分类方法有：按组成的期间可分为不可控，半控，全控三种；按电路的结构可分为桥式电路和零式电路；按交流输入相数分为单相电路和多相电路；按变压器二次侧电流的方向是单向还是双向，又可分为单拍电路和双拍电路.1.2 整流电路的发展与应用电力电子器件的发展对电力电子的发展起着决定性的作用，因此不管是整流器还是电力电子技术的发展都是以电力电子器件的发展为纲的，1947年美国贝尔实验室发明了晶体管，引发了电子技术的一次革命；1957年美国通用公司研制了第一个晶闸管，标志着电力电子技术的诞生；70年代后期，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极型晶体管（BJT）和电力场效应晶体管（power-MOSFET）为代表的全控型器件迅速发展，把电力电子技术推上一个全新的阶段；80年代后期，以绝缘极双极型晶体管（IGBT）为代表的复合型器件异军突起，成为了现代电力电子技术的主导器件。
单相桥式全控整流电路电阻性负载
郑州航空工业管理学院《电子电力变流技术》课程设计09 级电气工程及其自动化专业 0906073 班级题目单相桥式全控整流电路电阻性负载姓名学号指导教师职称二О 一二年六月六日一．设计题目：单相桥式全控整流电路电阻性负载二．设计条件：（1）电网：380V，50Hz；（2）晶闸管单相桥式全控整流电路；（3）负载电压在100V~150V之间连续可调；（4）负载电阻20Ω；三．设计任务：（1）电源变压器设计，计算变压器容量、变比、2次侧电压有效值，2次侧电压有效值在满足负载最大电压要求下，适当留出裕量，然而裕量不应过大，具体大小由设计人员灵活掌握；（2）计算控制角移相范围；（3）计算晶闸管额定电流；（4）计算晶闸管额定电压；（5）设计基于单节晶体管的简易触发电路，要求给出同步变压器参数、稳压二极管参数、单节晶体管参数；估算Re、C的取值范围；电路图设计，给出主电路、触发电路相结合的完整电路图四．设计要求：（1）应当给出具体的计算过程和分析过程；（2）涉及电流、电压计算时，必须用波形图配合说明计算过程；（3）选型参数（额定电压、额定电流、容量等）应当取整。
五．数值计算：1.输出电压平均值和输出电流平均值（1）（2）2.晶闸管的移相范围当=150V时，不计控制角余量，即按=0o计算由=0.9得取（3）此时，把（3）式及代入（1）式可得，，即，然后取。
又把（3）式及代入（1）式可得，，即，然后可取。
所以控制角的移相范围是（）。
3.晶闸管的电流平均值和有效值为：4.输出电流有效值I和变压器二次电流有效值可求得，当时，有最大值，且为5.晶闸管所承受的最大正向电压和最大反向电压为，故晶闸管的额定电压为又因为要考虑晶闸管的额定电流为6.变压器的参数：不计变压器损耗的情况下，变压器的容量为：,所以变压器容量取变压器的变比为：变压器的2次侧电压有效值为：7.单结晶体管触发电路各参数选择:(1)单结晶体管的选择单结晶体管选取BT32E,此型号具体参数：分压比，峰点电流Ip<=2uA，调制电流8~35mA，总耗散功率Pt=250mW，谷点电流Iv>=1.5mA.谷点电压Uv<=3.5V。
电力电子技术判断题汇总
电力电子技术判断题汇总（×）2、普通晶闸管外部有三个电极，分别是基极、发射极和集电极。
（×）3、型号为KP50—7的半导体器件，是一个额定电流为50A的普通晶闸管。
（）4、只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。
（×）5、只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。
（×）6、晶闸管加上阳极电压后，不给门极加触发电压，晶闸管也会导通。
（√）7、加在晶闸管门极上的触发电压，最高不得超过100V。
（×）8、单向半控桥可控整流电路中，两只晶闸管采用的是“共阳”接法。
（×）9、晶闸管采用“共阴”接法或“共阳”接法都一样。
（×）10、增大晶闸管整流装置的控制角α，输出直流电压的平均值会增大。
（×）11、在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。
（√）12、为防止“关断过电压”损坏晶闸管，可在管子两端并接压敏电阻。
（×）13、雷击过电压可以用RC吸收回路来抑制。
（×）14、硒堆发生过电压击穿后就不能再使用了。
（×）15、晶闸管串联使用须采取“均压措施”。
（√）16、为防止过电流，只须在晶闸管电路中接入快速熔断器即可。
（×）17、快速熔断器必须与其它过电流保护措施同时使用。
（√）18、晶闸管并联使用须采取“均压措施”。
（×）22、在电路中接入单结晶体管时，若把b1、b2接反了，就会烧坏管子。
（×）23、单结晶体管组成的触发电路也可以用在双向晶闸管电路中。
（√）24、单结晶体管组成的触发电路输出的脉冲比较窄。
（√）25、单结晶体管组成的触发电路不能很好地满足电感性或反电动势负载的要求。
（√）1、在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。
（√）2、为防止“关断过电压”损坏晶闸管，可在管子两端并接压敏电阻。
（×）3、雷击过电压可以用RC吸收回路来抑制。
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3 单相全控桥式整流电路单元电路模块分析
从系统总体框图可以看出，单项全控桥式晶闸管—电动机系统包含整流变压器、全控桥式主控电路、触发电路、保护电路、电动机负载几个部分，下面将分别对每个电路模块进行详细分析。
3.1 单相全控桥式整流电路
所谓整流电路就是利用电力电子器件（例如晶闸管）对电路进行控制，将交流电转变为直流电的一种电力电子电路。
而单相桥式全控整流电路主要利用晶闸管这一电力电子器件对电路进行控制，形成直流电压或电流，从而为直流电动机提供直流电。
单相全控桥式整流电路图如图2所示。
图2 单相全控桥式整流电路
由于电动机是阻感负载，并且带反电动势，因此需要对这两种情况分别予以考虑分析。
3.1.1 带阻感负载时的工作情况
所谓阻感负载就是负载中既有电阻，又有电感。
其电路图如图3所示。
图3 单相全控桥带阻感负载
为了便于讨论，假设电路已工作与稳态。
在2u 正半周，触发角α处给晶闸管1VT 和4VT 加触发脉冲使其开通，
2u d u =。
负载中有电感存在使负载电流不能突变，电感对负载电流起平波作用，假设负载电感很大，负载电流d i 连续且波形近似为一水平线，其波形如图4所示。
2u 过零变负时，由于电感的作用晶闸管1VT 和4VT 中仍流过电流d i ，并不关断。
至=t ωπ+α时刻，给2VT 和3VT 加触发脉冲，因2VT 和3VT 本已承受正电压，故两管导通。
2VT 和3VT 导通后，2u 通过2VT 和3VT 分别向1VT 和4VT 施加反压使1VT 和4VT 关断，流过1VT 和4VT 的电流迅速转移到2VT 和3VT 上，此过程称为换相，亦称换流。
至下一周重复上述过程，如此循环下去。
d u 波形如图4所示。
其平均值为：
⎰+=α
παωωπ)(sin 221t td U d U
ααπc o s 29.0c o s 22
2U U == 单相桥式全控整流电路带阻感负载时，晶闸管承受的最大正反向电压均为22U 。
图4 单相全控桥式整流带阻感负载时的工作波形
变压器二次电流2i 的波形为正负各 180的矩形波，其相位由α决定，有效值d I I =2。
电流d I 波形如图4所示。
3.1.2 带反电动势负载时的工作情况
所谓反电动势负载就是当负载为蓄电池、直流电动机的电枢（忽略其中的电感）等时，负载可看成一个直流电压源，对于整流电路，它们就是反电动势负载。
直流电动机工作时会产生反电动势，因此可以看作是反电动势负载。
其电路图如图5所示。
图5 单相全控桥带电动机反电动势负载
忽略主电路各部分的电感时，只有在2u 瞬时值的绝对值大于反电动势即
E u >2时，才有晶闸管承受正电压，有导通的可能。
晶闸管导通之后，
2u d u =，R E d u d i /)(-=，直至E u =2，d i 即降至0使得晶闸管关断，此后E d u =。
与电阻负载相比，晶闸管提前了电角度δ停止导电。
3.1.3 晶闸管电路对电网的影响
随着电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置的应用越来越广泛，但电力电子装置也有其不好的地方，比如其带来的无功和谐波会对电网带来很不利的影响。
晶闸管作为一种电力电子装置，也难免会对电网产生不利影响，突出表现为以下几个方面。
晶闸管电路中产生的谐波对电网的危害包括：
（1） 谐波影响各种电气设备的正常工作，例如使电机发生机械振动、噪声和过热，使变压器局部严重过热等等。
（2） 谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，甚至会使线路过热而发生火灾。
（3）谐波会引起电网中局部的并联谐振，从而使谐波放大，使危害大大加大，甚至引起严重事故。
（4）谐波会对邻近通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。
（5）谐波还会导致继电保护和自动装置的误动作，并使电器测量仪表计量不准确。
晶闸管电路产生的无功功率对电网带来的不利影响包括：
（1）无功功率会导致电流增大和视在功率增加，导致设备容量增加。
（2）无功功率增加，会使总电流增加，从而使设备和线路的损耗增加。
（3）使线路的压降增大，冲击性无功负载还会使电压剧烈波动。
3.1.4 晶闸管电路参数计算分析
1. 晶闸管电压定额的确定
通常取晶闸管的DRM U （断态重复峰值电压）和RRM U （反复重复峰值电压）中较小的标值作为该器件的额定电压。
选用时，额定电压要留有一定裕量，一般额定电压)(TN U 为正常工作时晶闸管所承受峰值电压)(TM U 的2~3倍，即：
TM TN U U )3~2(=
2. 晶闸管电流定额的确定
晶闸管允许通过的额定电流有效值TN I 大于实际流过晶闸管电流最大有效值T I ，即：
T AV T TN I I I >=)(57.1
其中，)(AV T I 为通态平均电流
d AV T KI I )2~5.1()(=
其中，d I 为实际电流有效值。
3. 整流变压器参数计算
整流变压器二次侧电压2U 的计算 整流变压器二次侧电压2U 的计算公式如下：
）（N sh T
d I I cU A nU U U 22
min max 2cos -∂+=ε
式中，max d U —整流电路输出电压最大值。
max d U =N U +N a I R λ=227.1V T nU —主电路电流回路n 个晶闸管正向压降。
T nU =2*1=2V
c —线路接线方式系数。
这里c =0.707
sh U —变压器短路比，sh U =0.05~0.1，取sh U =0.05
N I I 22/—变压器二次侧实际工作电流与额定电流之比，取最大值，这里
N I I 22/=1.5
A — 理想情况下，即 0=∂时整流电压0d U
与二次侧电压2U 之比，这里
取A=0.9
ε—电网波动系数，通常取ε=0.9 综上所述，整流变压器二次侧电压2U 为：
）（N sh T
d I I cU A nU U U 22
min max 2cos -∂+=ε=)
5.1*05.0*707.010cos 9.0*9.01*217*2.0*5.1200-++ （ ≈301V
整流变压器二次侧电流2i 的计算 整流变压器二次侧电流2i 的计算公式如下：
d I I K I 2
2= 这里由于是单相桥式全控电路，所以2
I K =1.11 所以，
2I =1.11d I
4. 系统功率因素的计算
单相全控整流电路中基波和各次谐波的有效值为：
π
n I I d
n 22= n =1,3,5,… 因此可得基波电流有效值为： d I I π221=
2i 的有效值d I I =，可得基波因数为： 9.0221≈==π
νI I 又因为，电流基波与电压的相位差就等于控制角α，所以位移因素为： αϕλcos cos 11==
所以，功率因数为：
11
1cos ϕνλλI I ==ααπcos 9.0cos 22≈=
3.2 平波电抗器
负载为直流电动机时，如果出现电流断续则电动机的机械特性将很软。
导通角 越小，则电流波形的底部就越窄。
电流平均值是与电流波形的面积成比例的，因而为了增大电流平均值，必须增大电流峰值，这要求较多的降低反电动势。
因此，当电流断续时，随着d I的增大，转速n（与反电动势成比例）降落较大，机械特性较软，相当于整流电源的内阻增大。
一般在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器，用来减少电流的脉动和延长晶闸管导通的时间。
有了电感，当2u小于E时甚至2u值为负时，晶闸管仍可导通。
因此，带反电动机电动势负载时，要在直流输出侧串联一个大电感，平稳负载电流的脉动，保证整流电流连续，如图6所示。
图6 带平波电抗器的电动机反电动势负载电路图。