1. 单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）
1.1单相桥式全控整流电路电路结构（阻-感性负载）
单相桥式全控整流电路用四个晶闸管，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。单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）电路图如图1所示
图1. 单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）
1.2单相桥式全控整流电路工作原理（阻-感性负载）
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，处于关断状态。假设电路已工作在稳定状态，则在0～α区间由于电感释放能量，晶闸管VT2、VT3维持导通。2）在u2正半波的ωt=α时刻及以后：
在ωt=α处触发晶闸管VT1、VT4使其导通，电流沿a→VT1→L→R→VT4→b→Tr的二次绕组→a流通，此时负载上有输出电压（ud=u2）和电流。电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态。
3）在u2负半波的（π~π+α）区间：
当ωt=π时，电源电压自然过零，感应电势使晶闸管VT1、VT4继续导通。
在电压负半波，晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关断状态。
4）在u2负半波的ωt=π+α时刻及以后：
在ωt=π+α处触发晶闸管VT2、VT3使其导通，电流沿b→VT3→L→R→VT2→a→Tr的二次绕组→b流通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载上，负载上有输出电压（ud=-u2）和电流。此时电源电压反向加到VT1、VT4上，使其承受反压而变为关断状态。晶闸管VT2、VT3一直要导通到下一周期ωt=2π+α处再次触发晶闸管VT1、VT4为止。
单相桥式全控整流电路设计
单相桥式全控整流电路是一种常用的电路，其具有可靠性高、效
率高以及适用范围广等特点。本文将对单相桥式全控整流电路进行详
细的介绍和设计。
一、单相桥式全控整流电路的介绍
单相桥式全控整流电路是一种采用可控硅器件实现直流电源的电路，常用于电子装置、自动控制和功率器件中。其主要由四个可控硅
管组成，将交流电源整流为直流电源。
在单相桥式全控整流电路中，可控硅管会根据触发脉冲的信号来
控制其导通和截止，从而控制输出电压和电流的大小。需要注意的是，触发脉冲的相位、脉宽和大小都会影响输出的电压和电流，因此需要
根据具体应用场合来进行合理的设计。
二、单相桥式全控整流电路的设计
1. 电源选型
单相桥式全控整流电路需要有一个稳定的电源来提供交流电源，
因此需要选择合适的电源。一般来说，选择稳压电源、变压器、整流
电路和滤波电路等电子元件构成的电源比较合适。
2. 器件选型
在单相桥式全控整流电路中，需要选择适用的器件，如可控硅管、反向恢复二极管。可以根据具体的应用场合来选择合适的器件。
3. 负载匹配
在单相桥式全控整流电路中，需要考虑电路与负载的匹配问题，
以确保输出电压和电流的稳定性。通常可以采用变压器或电容等元件
进行匹配。
4. 触发电路设计
单相桥式全控整流电路中的可控硅管需要通过触发电路来控制其
导通和截止，因此需要设计合适的触发电路。触发电路的设计需要考
虑触发脉冲的相位、脉宽和大小等因素，以确保输出电压和电流的精
度和稳定性。
5. 整流电路设计
在单相桥式全控整流电路中，需要设计合适的整流电路来将交流
电源整流为直流电源。整流电路的设计需要考虑输出电压和电流的大
1设计课题任务及总体方案介绍
1.1设计课题任务
课题：单相桥式全控整流电路设计（阻感性负载）
任务：单相桥式全控整流电路的设计要求为：
1 电网供电电压为单相交流 220V/50HZ ；
2 变压器二次侧电压为100V;
3 输出电压连续可调，为0〜100V;
4 移相范围：0o-90c；
5 输出功率：500W
1.2设计课题总体方案介绍
1.2.1方案的选择
我们知道，单相整流器的电路形式是各种各样的，整流的结构也是比较多的因此在做设计之前我们主要考虑了以下二种方案：
方案一：单相桥式全控整流电路
电路简图如下：
图1.1单相桥式全控整流电路
对每个导电回路进行控制，相对于全控桥而言少了一个控制器件，用二极管代替，有利于降低损耗！如果不加续流二极管，当a突然增大至180°或出发脉冲丢失时，由于电感储能不经变压器二次绕组释放，只是消耗在负载电阻上，会发生一个晶闸管导通而两个二极管轮流导通的情况，这使U d成为正弦半波，即半周期为正弦，另外半周期为零，其平均值保持稳定，相当于单相半波不可控整流电路时的波形，即为失控。
所以必须加续流二极管，以免发生失控现象。
方案：单相全波可控整流电路：
电路简图如下：
图1.2单相桥式全控整流电路
此电路变压器是带中心抽头的，结构比较复杂，只要用2个可控器件，单
相全波只用2个晶闸管，比单相全控桥少2个，因此少了一个管压降，相应地，门极驱动电路也少2个，但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的 2倍。不存在直流磁化的问题，适用于输出低压的场合作用。但是绕组及铁心对铜、铁等材料的消耗比单相全控桥多，在当今世界上有色金属有限的情况下，这是很不利的，所以我们也放弃了这个方案。
单相桥式全控整流电路实验报告实验目的：
1.了解单相桥式全控整流电路的原理和工作方式
2.学习使用半导体器件的控制技术
3.掌握实验操作的方法和技巧
实验材料：
1.单相桥式全控整流电路板
2.数字万用表
3.直流电源
4.交流电源
实验步骤：
1.将单相桥式全控整流电路板连接到交流电源上，注意正负极的正确连接。
2.将数字万用表连接到电路板上，测量电路板的交流电压和输出电压。
3.通过控制半导体器件的指令输入，分别实验控制电路板的直流输出电流和电压。
4.通过观察电路板的反馈信号，了解整个控制过程及其影响因素，并优化电路板的性能。
实验结果：
1.我们成功实现了单相桥式全控整流电路的输出，可以实现正负半周期的控制，提高了能量利用效率。
2.通过对控制电流和电压的实验，我们发现电路板的控制灵活性很强，可以满足不同场合的应用要求。
3.通过对反馈信号的观察，我们优化了电路板的输出特性，提高了电路板的效率和稳定性。
实验思考：
1.单相桥式全控整流电路的实际应用很广泛，常见于电动机驱动、电源稳定等领域。
2.电路板的控制比较复杂，需要进一步学习和练习。
3.在实验的过程中，需要注意安全措施，避免因操作不当导致危险发生。
结论：
我们通过对单相桥式全控整流电路的实验，深入了解了其原理和应用，掌握了使用半导体器件进行控制的技术，提高了实验操作的技能。希望今后能继续深入学习和研究，为提高能源利用效率和电力质量做出更大贡献。
1单相桥式整流电路设计
单相桥式整流电路可分为单相桥式相控整流电路和单相桥式半控整流电路，它
们所连接的负载性质不同就会有不同的特点。下面分析两种单相桥式整流电路在
带电感性负载的工作情况。
单相半控整流电路的优点是：线路简单、调整方便。弱点是：输出电压脉动
冲大，负载电流脉冲大（电阻性负载时），且整流变压器二次绕组中存在直流分
量 , 使铁心磁化，变压器不能充分利用。而单相全控式整流电路具有输出电流脉
动小，功率因数高，变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，
变压器利用率高的优点。
单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路 2 倍，在相同的负载下流
过晶闸管的平均电流减小一半；且功率因数提高了一半。
单相半波相控整流电路因其性能较差，实际中很少采用，在中小功率场合采
用更多的是单相全控桥式整流电路。
根据以上的比较分析因此选择的方案为单相全控桥式整流电路（负载为阻感性
负载）。
1.1 元器件的选择
1.1.1 晶闸管的介绍
晶管又称为晶体闸流管，可控硅整流（Silicon Controlled Rectifier--SCR ），
开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代 ; 20 世纪 80 年代以来，开始被
性能更好的全控型器件取代。能承受的电压和电流容量最高，工作可靠，以被广泛
应用于相控整流、逆变、交流调压、直流变换等领域，成为功率低频（200Hz以下）装置中的主要器件。晶闸管往往专指晶闸管的一种基本类型 --普通晶闸管。广义上讲，晶闸管还包括其许多类型的派生器件
1)晶闸管的结构
晶闸管是大功率器件，工作时产生大量的热，因此必须安装散热器。
1.单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）
电路图如图1所示
图1.单相桥式全控整流电路（阻-感性负载）
1.2单相桥式全控整流电路工作原理（阻-感性负载）
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，处于关断状态。假设电路已工 作在稳定状态，则在O 〜α区间由于电感释放能量，晶闸管VT2、VT3维持导通。 2） 在u2正半波的ω t=α时刻及以后：
在ω t=α处触发晶闸管 VT1、VT4使其导通，电流沿 a →VT1 → L → R →VT4 →b →Tr 的二次绕组→ a 流通，此时负载上有输出电压（ud=u2）和电流。电源电 压反向加到晶闸管VT2、VT3上，使其承受反压而处于关断状态。 3） 在u2负半波的（π ~ π + α）区间：
当ω t=π时，电源电压自然过零，感应电势使晶闸管 VT1、VT4继续导通。
1.1单相桥式全控整流电路电路结构（阻 -感性负载）
单相桥式全控整流电路用四个晶闸管, 接成共阳极，每一只晶闸管是一个桥臂。
两只晶闸管接成共阴极，两只晶闸管 单
相桥式全控整流电路（阻-感性负载）
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在电压负半波，晶闸管VT2、VT3承受正压，因无触发脉冲，VT2、VT3处于关 断状态。
4）在u2负半波的ω t=π +α时刻及以后：
在ω t=π + α处触发晶闸管 VT2、VT3使其导通，电流沿 b →VT3→L →R → VT2→a →Tr 的二次绕组→ b 流通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载上， 负载上有输出电压
论文单相桥式全控整流电路的设计
一、引言
单相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子电路，可以实现单相交流电转换
为相应电压的直流电。它广泛应用于电力电子、工业控制等领域。本文将介绍单相桥式全控整流电路的设计原理、电路结构以及参数计算等内容。
二、设计原理
单相桥式全控整流电路的设计原理是通过调节晶闸管的导通角度，控制电流的
流向和大小。具体而言，当晶闸管导通角度为0 ~ 90度时，电压为正向，电流从
上半周期的A、B两点流入负载；当晶闸管导通角度为90 ~ 180度时，电压为反向，电流从负载的A、B两点流出。
为了实现完整的控制过程，通常需要将晶闸管控制芯片与计算机等控制设备相
连接，以实现对晶闸管导通角度的精确调节。
三、电路结构
单相桥式全控整流电路的电路结构如下图所示：
+-------+
| |
AC | | DC
---->| +------>------+
| | |
+-------+ |
R1
|
+
可见，该电路由四个二极管和四个晶闸管组成。其中，一组晶闸管和一组二极
管称为一路，整个电路共有两路。
在电路的左侧，接入交流电源，右侧接入负载，电阻R1则用于控制输出电压
大小。当晶闸管的导通角度增加，输出电压也会相应地增加，控制晶闸管导通角度的信号即为控制电路输入，可以通过控制芯片等设备精确地调整。
四、参数计算
为了使单相桥式全控整流电路正常工作，需要对其参数进行一定的计算和设置。以下是一些重要的参数计算方法。
1. 电源电压
电源电压应根据实际情况确定。通常情况下，交流电源电压是固定的，可以参照输入功率和负载设计。
单相全波桥式整流电路设计
1. 引言
单相全波桥式整流电路是一种常见的电力电子电路，用于将交流电转换为直流电。本文将介绍单相全波桥式整流电路的设计原理和实现步骤。
2. 设计原理
单相全波桥式整流电路由四个二极管和一个负载组成。其原理是利用二极管的
正向导通特性，将交流电信号的负半周和正半周分别转换为直流电信号。在正半周，二极管D1和D2导通，而D3和D4截止；在负半周，D3和D4导通，而D1和
D2截止。这样，通过四个二极管的交替导通和截止，就能实现对交流电信号的整流。
3. 电路图
下图是单相全波桥式整流电路的电路图示意图。
+----- RL -----+
| |
V1 |
+---|>---+ |
| | +------|<--+
| | D1
| |
+-----|>------ RL
| D4 | |
V_in --| +------|<--+
| D3 |
| |
| |<-----|>-----+
GND -|---|
| | D2
+---|>---+
| |
GND GND
4. 设计步骤
步骤1：确定负载电阻
首先要确定负载电阻的大小，根据应用的需求和负载电流的要求，选择合适的负载电阻。
步骤2：选择二极管
根据负载电流和电压要求，选择合适的二极管。需要考虑二极管的额定电流、反向电压和导通压降。
步骤3：计算滤波电容
为了实现更稳定的直流输出，通常需要在桥式整流电路的输出端添加一个滤波电容。滤波电容的大小可以根据负载电流和纹波电压的要求来计算。
步骤4：确定输入电压
根据应用的需求，确定输入电压的大小。需要根据输入电压来选择适当的二次侧变压器，以及设计适合的电源适配器。
单相桥式全波整流电路原理图解
上面是单相桥式全波整流电路的电路图
前半个周期，D1和D3导通，而D2和D4截止，加在RL上的是上正下负电压，后半个周期，D2和D4导通，而D1和D3截止，加在RL 上的还是上正下负的电压。
如此反复此电路和全波整流电路一样，都完全利用了电流的整个过程。
从而使得U0= 0.9U2。继而也可以求出I0的平均值;
流过每个二极管的电流等于I0的一半;
在不考虑压降的情况下，当一组二极管导通时，另一组二极管截止，承受全部交流峰值电压，即为最高发向工作电压为根号二倍的U2;
单相桥式全控整流电路设计
首先，我们需要明确单相桥式全控整流电路的基本原理。单相桥式全
控整流电路主要由四个可控硅和一个储能电感组成。可控硅是一种半导体
器件，可以控制导通角度，从而实现对输出电流的调节。储能电感则可以
平滑输出电流，减小谐波噪声。
接下来，我们将介绍单相桥式全控整流电路的设计步骤：
1.确定输出电压和电流要求：首先，需要确定所需的输出电压和电流。这取决于具体的应用场景和负载要求。
2.计算储能电感参数：根据所需的输出电流和电压，可以计算出储能
电感的参数。储能电感需要能够平滑输出电流，并具有足够的电感值来减
小谐波噪声。
3.选择可控硅参数：根据所需的输出电流和电压，选择合适的可控硅
参数。可控硅的主要参数包括最大耐压、最大电流和导通角度等。
4.设计触发电路：触发电路可以根据输入信号来控制可控硅的导通角度。常见的触发电路有正弦升波触发电路和微处理器触发电路等。在选择
触发电路时，需要考虑其适用于具体的应用场景和控制要求。
5.选择滤波电路：为了进一步减小谐波噪声和提高输出电压质量，可
以选择合适的滤波电路。滤波电路可以根据具体需求，选择低通滤波器、
电解电容器等。
6.完成电路连接：根据设计要求，将可控硅、储能电感、触发电路和
滤波电路连接在一起。确保连接正确、稳定可靠。
7.进行测试和调试：根据设计要求，对整个电路进行测试和调试。通过实际测量，调整触发角度和控制信号，以实现所需的输出电流和电压。
最后，值得注意的是，在进行单相桥式全控整流电路设计时，需要遵循安全操作规范，并严格遵守相关的电气安全要求。
单相桥式全控整流电路原理
一、概述
单相桥式全控整流电路是一种广泛应用于电力电子领域的电路形式，它具有输入电流为正弦波、输出电压为全波整流电压、功率因数为接近1等优点，因此在各种电力电子应用场景中得到了广泛应用。本篇文章将详细介绍单相桥式全控整流电路的工作原理、电压和电流波形以及控制方式。
二、工作原理
单相桥式全控整流电路主要由四个晶闸管组成，其中两个为反向并联晶闸管，它们串联在交流电源和直流负载之间。工作原理如下：
1.电源电压经变压器降压后，再经二极管D1、D2对电容C1进行半波整流，得到一个按正弦规律变化的半波脉冲。
2.当输入电压的正半周来临时，触发A晶闸管，通过电感使B晶闸管导通，C晶闸管处于阻断状态，电源电压经B晶闸管和负载构成回路，将电容C1上的直流电压经负载送出。
3.当输入电压的负半周来临时，触发B晶闸管，通过电感使A晶闸管导通，C晶闸管仍处于阻断状态，由于电感电流不能突减，晶闸管C截止。此时电源通过触发A和二极管D2向电容C充电。由于电容电压不能突变，输出电压波形为一个正弦波。
三、电压和电流波形
在单相桥式全控整流电路中，输入电流和输出电压的波形均为正弦波。输入电流的大小和相位与输入电压同步，电流的波形受触发脉冲的控制。输出电压的幅值取决于交流电源的电压和负载的大小。当
负载变化时，输出电流的波形也会随之变化。在整流电路中，通常使用电容滤波来提高输出电压的稳定性。
四、控制方式
单相桥式全控整流电路的控制方式主要包括电压控制、电流控制和复合控制三种。电压控制通过调节触发脉冲的相位来实现输出电压的调节；电流控制通过调节触发脉冲的宽度来实现输出电流的调节；复合控制则同时考虑输出电压和电流的调节。在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的控制方式。
单相桥式相控整流电路的工作原理
单相桥式相控整流电路是一种常见的电源控制电路，在许多电子设备中经常使用。它
的工作原理是基于相位控制技术，通过调整输入电压的相位角度，实现对输出电压的控
制。
单相桥式相控整流电路由一个全波桥式整流电路和一个相位控制电路组成。全波桥式
整流电路由四个二极管组成，对输入电压进行整流。在正半周期中，D1和D3导通，D2和
D4截止；在负半周期中，D2和D4导通，D1和D3截止。这样可以将输入电压的双向交流信号转换为单向的脉冲信号。
相位控制电路是由一个触发器和一个可变电阻组成。触发器接收一个正弦波信号，并
输出一个方波脉冲信号。这个方波脉冲信号的周期与输入正弦波信号的周期相同。可变电
阻接收由触发器输出的方波脉冲信号，并根据可变电阻的阻值来调整输出信号的延迟角度。在每一个周期内，触发器都会产生一个方波脉冲信号，可变电阻通过调整这个信号的延迟
角度来控制相位角度。
当可变电阻的阻值为零时，输出信号的延迟角度为零，那么输出电流的零交错点与输
入电压的零交错点完全一致，输出电压峰值也将与输入电压峰值一致。当可变电阻的阻值
逐渐增加，输出信号的延迟角度也随之增加，输出电压峰值将逐渐降低。当可变电阻的阻
值达到最大值时，输出电压峰值降为零。
单相桥式全控整流电路的设计与仿真
1.设计原理
2.设计步骤
（1）电路分析：根据电路图，进行电路分析，确定电路参数和特性。包括输入电压、输出电流、整流角等。
（2）电路选择：根据设计需要选择合适的元件，如SCR、电容、电
阻等。同时注意元件的电压和电流容量要满足使用要求。
（3）电路参数计算：根据电路工作条件和设计需求，计算电路各个
元件的参数，如SCR的导通角、电阻和电容的取值等。
（4）控制电路设计：根据实际需要设计控制电路，通过触发脉冲控
制SCR的导通和关断。
（5）电路布局与连接：按照设计要求进行电路布局与连接，注意元
件之间的电气隔离和散热问题。
（6）仿真实验：使用电子仿真软件进行电路的仿真实验，验证电路
的性能和特性。
3.仿真实验
（1）在仿真软件中打开电路设计界面，绘制单相桥式全控整流电路
的电路图。
（2）设置电路参数，包括输入电压、输出电流、电阻、电容等。
（3）设计控制电路，设置触发脉冲的宽度和频率。
（4）运行仿真，观察电路的电压、电流波形和效果。
（5）根据仿真结果，优化电路设计，调整参数，使电路性能达到设计要求。
（6）分析仿真结果，评估电路的性能和特性。
4.总结与展望
单相桥式全控整流电路是一种重要的电力电子变流器，其设计和仿真对于电气工程师具有重要的实际意义。本文介绍了单相桥式全控整流电路的设计原理和步骤，以及使用仿真软件进行电路仿真实验的方法。随着电力电子技术的不断发展，相信单相桥式全控整流电路将在实际应用中起到更大的作用。
