【单相半波相控整流电路原理】单相半波相控整流电路是一种常见的电力电子变换电路,主要用于将交流电转换为直流电。该电路通过控制晶闸管(可控硅)的导通角来调节输出电压的大小,具有结构简单、成本低等优点,广泛应用于小功率直流电源系统中。
一、工作原理总结
单相半波相控整流电路由一个晶闸管和一个负载电阻组成。在交流输入电压的正半周,晶闸管被触发导通,电流流经负载;而在负半周时,由于晶闸管处于反向阻断状态,电流无法通过,因此只有半个周期的电压被整流到负载上。通过调整晶闸管的触发时刻,可以改变输出电压的平均值,实现对输出电压的“相位控制”。
这种控制方式称为“相控”,即根据需要调整晶闸管的导通时间,从而控制输出电压的大小。
二、关键参数与特性对比表
| 参数名称 | 描述说明 |
| 输入电压 | 单相交流电压,通常为220V或380V,频率为50Hz或60Hz |
| 输出电压 | 直流电压,其平均值由晶闸管的导通角决定 |
| 晶闸管控制 | 通过移相触发方式控制晶闸管导通时刻,实现输出电压调节 |
| 效率 | 较低,因只利用了交流电的一半周期 |
| 波纹系数 | 较大,输出电压波动明显,需配合滤波电路使用 |
| 应用范围 | 多用于小功率直流电源、调压系统、照明控制等 |
| 优点 | 结构简单、成本低、易于控制 |
| 缺点 | 输出功率有限、效率较低、波纹较大 |
三、典型波形分析
- 输入交流电压波形:正弦波,周期为T。
- 晶闸管触发脉冲:在交流电压的某个相位点(如α角)触发晶闸管。
- 输出电压波形:仅在晶闸管导通期间有电压输出,呈脉动直流形式。
- 负载电流波形:与输出电压一致,呈脉动形式。
四、总结
单相半波相控整流电路是电力电子技术中的基础电路之一,虽然其效率和输出质量不如全波或桥式整流电路,但由于结构简单、成本低廉,在某些特定场合仍具有重要应用价值。掌握其工作原理和参数特性,有助于理解更复杂的整流电路设计与控制策略。


