晶闸管整流设备

用晶闸管作整流器件组成的将交流电变为直流电的电源设备

晶闸管整流设备是用晶闸管作整流器件组成的将交流电变为直流电的电源设备，它可为通信设备提供电压稳定的大功率直流电，并对蓄电池充电。

设备定义

晶闸管整流设备是用晶闸管作整流器件组成的将交流电变为直流电的电源设备，它可为通信设备提供电压稳定的大功率直流电，并对蓄电池充电。

对蓄电池浮充供电时需要良好的稳压性能。随着蓄电池充电方式的改进，要求整流设备的特性也相适应。70年代的通信用整流设备，常有稳流性能以满足传统的恒流电流。80年代以来推广的恒压电流，通信用整流设备需要在恒压充电电压下稳定工作，可不设稳流性能。多台整流设备并联运行时，为使各台整流设备都输出相同的电流，应具有负载均分性能。此外，整流设备还需要具有必要的限流特性及遥控开机和关机的性能。

设备分类

按交流电源的相数分有单相和三相整流电路。小功率整流设备多采用单相整流设备，大功率的多采用三相整流电路。不论是单相或三相电路都可组成半波（包括两相半波，即单相全波）和桥式整流电路。变压器次级每相绕组串接一只晶闸管，即组成半波电路；变压器次级每相绕组与一只晶闸管的阳极和另一只晶闸管（或二极管）的阴极相连，使变压器次级绕组正、负两方向都能通过电流，即组成桥式电路，其变压器的利用率较高。应用极广的是三相桥式整流电路。桥式整流电路又分为全控和半控两种整流电路，前者全部整流支路都设晶闸管，后者半数整流支路为二极管。为增大输出电流和减小整流输出电压的脉动幅度，增大脉动频率便于平滑滤波，由平衡电抗器（三端子电感）将2个或4个三相半波电路组成六相或十二相整流电路。

单相整流电路

小功率整流设备多采用单相整流设备，单相整流电路又分为以下几种：

1.单相半波可控整流电路。其特点是电路简单，但输出电压脉动大，变压器二次侧电流中含有直流成分，造成所谓的直流磁化问题。为使变压器铁芯不饱和，同等级功率下，需增大铁芯截面积，增大了设备的体积，变压器利用率低。

2.单相桥式全控整流电路。在该电路中，每一个导电回路中有两个晶闸管，即用两个晶闸管同时导通以控制导电的回路。

3.单相全波可控整流电路，又称为单相双半波可控整流设备，主要应用于低输出电压的场合。

4.单相桥式半控整流电路。在单相桥式全控整流电路中，每一个导电回路中有两个晶闸管，即用两个晶闸管同时导通以控制导电的回路，实际上为了对每个导电回路进行控制，只需要1个晶闸管就可以了，另一个晶闸管可以用二极管代替，从而简化了整个电路，即为单相桥式半控整流电路。单相桥式半控整流电路与全控电路在电阻负载时的工作情况相同。

三相整流电路

当负载容量较大，或要求直流电压脉动较小、容易滤波时，应采用三相整流电路，其交流侧由三相电源供电。三相整流电路又分为以下两种：

1.三相半波可控整流电路

2.三相桥式全控整流电路

三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，但三相桥式全控整流电路应用的最广。

电路组成

电路主要由用来变换大功率电压及性质的主电路和触发晶闸管工作并保证设备稳压和稳流等性能的控制电路所组成。主电路由工频变压器、晶闸管整流电路和平滑滤波器组成。控制电路由移相触发电路和稳定控制电路组成，还有操作、保护及检测控制电路。

工频变压器

工频变压器将50Hz工业频率的交流电源电压（如220V市电）变为整流所需要的交流电压（如几十伏），使整流设备具有合适的输出电压范围，实现直流侧与交流侧绝缘，便于直流侧接地。工频变压器的工作频率低，体积和重量都很大，功率损耗较大，使整流设备的效率不能很高，一般在80%左右。

晶闸管整流电路

晶闸管整流电路将交流电压变为直流电压并可调节输出电压，称为可控整流电路。晶闸管在其控制极未施加触发电压和电流时，变压器次级电压落在晶闸管阳极与阴极之间而不通过电流，称正向阻断。当控制极施加触发电流后，阳极和阴极间电压降到1V左右，并通过电流，称触发导通，将变压器电压整流输出。改变触发脉冲前沿相位（控制角）可控整流电路使变压器次级电压输出的时间区域不同，输出直流电压平均值受控制。这种采用改变触发脉冲前沿相位来控制可控电路输出电压或直流的方法，称为移相控制。

晶闸管能起整流与控制双重作用，省去了饱和电抗器，使整流设备的体积和重量有所减小。

平滑滤波器

由大电感及大电容组成滤波器，滤波晶闸管整流电路输出脉动直流电压中的交流成分，使输出电压成为脉动很小的直流电压，杂音电压小于规定值。大的滤波电感和电容使输出电压的动态响应缓慢，从电压出现偏离稳定值到恢复稳定值所需要的时间较长，常为数百秒，即动态性能不太好。

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