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晶闸管整流技术使用原理
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晶闸管整流技术使用原理
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作者：马伟 文章来源：网络 点击数：1258
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晶闸管(又称可控硅，SCR表示及其应用是1964年在我国发展起来的一门新技术，它是一种新型的大功率半导体器件。它的主要特点是功率放大倍数很高，控制作用很强。只要用几十到一、二百毫安和二、三伏电压的小信号，使能控制大电流，高电片(几百安、几百伏甚至上千伏)的电路导通或阻断，SCR的体积小，重量轻、效率高、寿命长、维护操作筒便，可取代一些大功率的发电机电动机组，水银整流器等，所以在许多领域都有广泛应用。在建材行业，迄今已有许多水泥在企业生产过程中把SCR技术作为一种高效、节能、自动化措施来使用，取得了可喜的成绩。
单相半波整流电路
当加上触发电压时，由于SCR具有单向导电性，所以只有在所加交流电压的正半周时，才有可能导通，如果改变触发的时间(早些或晚些)，SCR导通的时间就不同，主电路负载上得到的电压，电流的大小也就不同，从而达到可控整流的目的。导通角最大可近似为180°，该电路具有线路简单，只需要一只SCR等优点，但输出直流电压较小，电压波形较差，故只适用于要求不高的小功率设备上。
单相全波整流电路
需要有中心插头的变压器，使两只SCR轮流导通，从而使负载上得到比半波整流时大一倍的平均电压，输出电压的脉动程度要比单相半波小得多。
单相桥式全波整流电路
在桥路的四臂都用SCR元件，称单相短全控整流电路，它不仅能用于整流，还能用于逆变，若只用二只SCR元件称为单相桥半控整流电路；如果这二只SCR元件不共阴极，一定要用脉冲变压器，如果是共阴极，则可以不用脉冲变压器；触发脉冲每膈 180°输出一次，单相桥半控的这二种电路只能用作整流，不能用于逆变。
只用一只SCR元件的单相桥整流电路
在桥出的正厅端串连一只SCR起控制作用，应注意的是：若为电感性负载，必须在电感性负载两端并联一只续流二极管，否则电感惯性电流会使SCR持续导电，形成电路失控；应选维持电流较大的管子，也是为了避免失控现象发生。另外，在二极管整流桥的输出端可以并联电阻，不得并联电容，不然也会形成输出电压不过零，而使SCR元件失去控制。
可控二相零式整流电路
在三相四线制的任二相中，各正向连接一个整流二极管至只有一个SCR元件的阳极端，而其阴极则接电感性负载(并联续流二极管)至线，这种电路只用了一个SCR元件，因而主电路和控制电路都比较简单；其SCR的最大导通角为300°，适合用在电感性负载情况下，因为电压波形不连续，在电感负载下，可以通过续流二极管保持电流连续，若用于给电动机电枢供电，则可串以足够的意波电感。
二相式整流电路
其工作情况和上面二相零式整流电路基本相同，只是SCR 阴极接电感性负载（并联续流二极管）至剩余的一相去，这种电路也只用一只SCR元件，其最大导通角为240°，所以也只适用于电感性负载电路。
以上六种整流电路由于只用了三相电网中的一相或两相，一般不宜用作大功率整流电路，否则会造成电网的三相电压不平衡。另外，上述六种整流电路输出电压的脉动较大，对于要求直流电压波形很平衡的电路也不适用。
三相半波整流电路
在这种电路中，每一个可控整流元件最大只导电120°。如果忽略变压器漏抗，则在一周期中的每一瞬间，只能有一只元件导电，不可能有二只整流元件同时导电。而这只导电的整流元件正是此时正向电压较大的一相，所以，整流电压的波形是三相电压波形波顶的包络线。由于三相的三只SCR元件的触发脉冲相隔120°，所以在三相半波整流电路中，导通角的原点不在交流电压过零点的时刻，而是在三相交流电压波顶上的交点。这是因为这个交点是三相不可控整流电路的自然换流点、也就是在三相不可控整流时，在此交点电流从一相换到下一相。
上面的分析是忽略了阳极电抗的影响的。而实际上，变压器的漏电感是不可避免的。大电流输出时，变压嚣的漏电感更不能不考虑，它会造成相邻两相整流元件重叠导电的瞬间，这段时间称为重叠角。重叠角的存在减少了直流输出电压的平均值。尤其在大电流负载的情况下，重叠角的影响更不能被忽略掉，在小电流负载时，由于变压器漏抗惯性的影响不大，一般可不予考虑。此电路一般不可用作逆变。
三相桥式整流电路
(1)三相桥半控电路 一般不可用作逆变而只可用作整流。和单相桥半控一样，用于电感负载时，应在电感负载两端并联续流二极管，三个SCR元件接成共阴极至负载，负载上输出电压波形为上、下两半部电压之和。只要给三相的SCR元件相隔120°的触发脉冲即可，不必采用大于60°的宽脉冲。
(2)三相桥全控电路 使用三只共阴极、三只共阳极即六只SCR元件，其触发脉冲应按元件排列顺序间隔60°给出脉冲，也就是给元件触发脉冲后，过60°再给元件供触发脉冲……。但如果只按这样的顺序给每一个元件一个宽度小于60°的窄脉冲。则负载电流还是不能建立，这是固为三相桥全控电路在任一瞬间输出的电流，都要流经二只SCR元件，为此，可用两种方法加入触发脉冲：一种是给每一个SCR元件宽脉冲触发；另一种是给每一个SCR元件以双脉冲触发。
在整流电路中，除单相全波整电路外，可以不要整流变压器。将整流交流输入端直接接入电网，只要输出直流电压能符合要求即可。但对于大中功率整流电路，最好在交流输入端串接电抗器。对单相电路可串一只，对三相电路可在任意两相中，各串一只。这对于限制短路电流，避免短路事故扩大，是有好处的。
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游客于2013-05-02 16:08:01发表评论说： vRJWRrut
Never seen a bteter post! ICOCBW
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