单相桥式全控整流电路详解
单相桥式全控整流电路详解
单相桥式全控整流电路是一种常见的整流电路，广泛应用于各种电子设备中。本文将详细介绍其电路构成、工作原理以及在不同负载条件下的表现。
电路构成（带阻性负载的工作情况）
单相桥式全控整流电路主要由以下元件组成：
二极管：是电路的核心元件，通常采用四个同型号或根据需求选择不同型号的二极管，如1N4001、1N4007等。如图所示，Vt1和Vt4是一对承受相同电压，Vt2和Vt3承受方向相同电压，成对串联连接，电压平分。它们以桥式结构排列，利用二极管的单向导通特性将交流电转换为脉动直流电。
交流电源：为电路提供输入的交流电信号。
负载电阻：连接在整流电路的输出端，将整流后的直流电压转换为实际使用的功率，其大小取决于电路的功率需求和电源电压。
滤波元件：常采用电容器和电感器，用于平滑直流电压，减少纹波，抑制高频干扰。
工作原理
正半周：当交流电压为正半周时，对D1、D3加正向电压，D1、D3导通，电流从电源的正极流出，经过D1、负载电阻、D3，回到电源的负极，此时D2、D4截止，在负载电阻上形成上正下负的半波整流电压。
负半周：当交流电压为负半周时，对D2、D4加正向电压，D2、D4导通，电流从电源的负极流出，经过D2、负载电阻、D4，回到电源的正极，而D1、D3截止，同样在负载电阻上形成上正下负的半波整流电压。如此循环，在负载电阻上便得到全波整流电压。
带阻感性负载的工作情况
U₂过零变负时，晶闸管VT1和VT并不关断。
至wt=π+a 时刻，晶闸管VT和VT关断，VT2和VT3两管导通。
VT2和VT3导通后，VT 和VT承受反压关断，流过VT,和VT的电流迅速转移到VTz和VT3上，此过程称换相 亦称 换流
反电动势负载的工作情况
实际应用中，当负载为蓄电池时
在|u₂|>E时，才有晶闸管承受正电压，有导通的可能。导通之后，
ud=U₂**,id=（ud-E） / R**
直至|u₂|=E，ia即降至0使得晶闸管关断，此后ud=E。
与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度δ停止导电，δ称为停止导电角，
δ=sin -1 E/（ √2U2 ）
在a 角相同时，整流输出电压比电阻负载时大。
性能特点
高效率：能利用交流电的正负两个半周期，整流效率较高，理想情况下接近100%，实际中通常可达80%到90%。
输出电压稳定：输出的直流电压脉动较小，相对稳定，其平均值可通过公式Vdc=(2*Vrms)/π计算，Vrms是交流电压的有效值。
结构简单：由四个二极管组成的桥式结构，没有中间抽头，电路结构简单，易于实现和维护。
电流容量大：适合大电流应用，可通过选择合适的二极管和其他元件来满足不同的电流需求。
耐压要求高：二极管需要承受交流电的峰值电压，因此对二极管的耐压要求较高。