摘 要 电力电子电路种类繁多，其中，整流电路最早出现，且由于其适用范围广，性能优越，故而成为应用最早，如今最为普及的电力电子电路类型。整流电路变换器类型分为两种，即ac/dc变换器以及dc/ac变换器。本文将对单相整流电路、相控整流电路以及有源逆变器的结构、属性等要素及单相相控整流电路在应用过程中的选择因素进行分析阐述。
　　关键词 相控整流电路；单相整流电路；可控整流器；有源逆变器
　　中图分类号：tm461 文献标识码：a 文章编号：1671—7597（2013）051-102-01
　　1 单相相控整流电路
　　1.1 单相整流电路
　　通常情况下，整流电路所连接的负载性质不尽相同，从而会产生各自不同的特点。通过这一不同点，单相整流电路可以进一步划分为三种类别，依次为单相半波可控整流电路、单相全波可控整流电路以及单相桥式可控整流电路。
　　1.1.1 单相半波可控整流电路
　　单相半波可控整流电路其交流电在输入时为单相，同时，亦会产生直流输出电压波形，且仅会出现在在交流输入的正半周内。单相半波可控整流电路具有其突出的特点，即电路简单，且输出脉动相对较大。由于该类型可控整流电路中的交流回路中存在着如前文所述类型的直流分量，因而易造成换流变压器铁芯的饱和，从而降低了设备的利用效率。
　　1.1.2 单相全波可控整流电路
　　单相全波可控整流电路亦属于单相整流电路的一种类型，其结构相对简单。此外，在对于触发电路要求方面，其触发要求相对较低。WWW.11665.Com该类型的整流电路所输出的直流电压的脉动相对较大，较其他类型的电路而言，单相全波可控整流电路更容易导致电网负载的失衡。鉴于上述特点，单相相控整流电路通常会在不高于4 kw的功率中等或偏小的以及中等或偏小容量的用电设备中使用。
　　1.1.3 单相桥式全控整流电路
　　单相桥式全控整流电路是应用十分广泛的一类整流电路，该整流电路结构简单，只需一个电感，四个晶闸管以及一个电阻，故制造费用较低。单相桥式全控整流电路在交流电源的正半周及负半周均会有整流输出电流流经负载，此外，相比于半波整流电路而言，该整流电路的整流电压波形脉动次数更多。在整流电路的变压器而次绕组中，其特殊的性能决定了变压器也不存在直流磁化的问题，以及变压器使用效率的大幅提高。这主要得益于其正半周与负半周的电流向反向流动，且二者的波形对称，不存在直流分量，因而变压器也不存在直流磁化的问题，从而大大提高了变压器绕组的利用效率。
　　单相桥式全控整流电路与单相半波可控整流电路既有相似之处又存在着明显的不同。首先，二者的α均在0°～180°范围内移动，其移动范围是相同的，但单相桥式全控整流电路的输出电压平均值更高，而半波整流电路仅为其1/2，故若是负载功率相同的情况下，流过单相桥式整流电路晶闸管的平均电流会较半波整流电路减少1/2，从而功率因数得到提高。
　　1.2 相控整流电路
　　相控整流电路使用晶闸管作为工作过程中一个十分重要的整流元件，该元件带有很好的控制性能，故整流电路可实现可控性。
　　相控整流电路在输出电压方面有其特殊的要求，要求输出电压具有较大的可调控范围，且脉动需较小，这些特殊要求对于器件的导电性能以及交流电源等都会产生一定的影响。除此之外，变压器亦应有一定的要求限制。
　　相控整流电路在进行整流控制的过程，会对与交流侧输入的相数实施控制，这个控制过程的完成相应伴随的便是整流电路控制过程的实现。
　　2 可控整流器与有源逆变器
　　通常情况下，我们所说的逆变是指通过一定过程使直流电经过仪器作用最终转变为交流电的这个过程，相对于将交流变为直流的整流而言，逆变是一个逆过程。相应的，逆变电路，便是可以实现逆变这一路程的电路类型。有源逆变电路，其交流电一侧与电网直接相连，使用范围较为广泛，可应用于高压直流输电，可逆调速系统等等一系列直流、交流转换的情况中。
　　实际使用过程中，对于可控整流电路而言，若要使其在有源逆变的状态下工作，则仅需满足一定的条件便可以实现这一要求，在该过程中，整流电路的工作条件发生了一定的改变，但就整体而言，其电路在其形式上并未发生变化。在整流电路进行逆变时，务必提高设备操作的准确性，否则若逆变换相过程失败，则变流器所输出的电压平均值会由负值变为正值

，从而与直流电动势发生顺向的串联，在该种情况下，极易导致电路短路，产生极大的短路电流。
　　可控整流器直流电流的流动方向是不可以变化的。整流器具有一个工频交流电源，该电源连接在整流器的交流一侧。此类型的工频交流电源所输出的直流电压包括两个极值，且极值之间是可以实现连续调控的。电源电压在工作过程有一个峰值，该峰值即为晶闸管工作过程中会承受到的最大的正向以及反向的电压值。可控整流器在逆变器的工作状态中，电流、电压的平均值均为正值，且该工作过程中，能量亦会随之发生交流侧向直流侧的流动。
　　电路的负载可分为电感性负载以及电阻性负载两种，其工作原理、负载特点等各不相同。
　　其中，电阻性负载的电流与电压之间是正比的关系，二者相位、波形均相同，且电流与不能发生突变的电感性负载电流不同，其在特定情况下可以是发生突变的。电阻性负载常见的应用如电镀、电解或电阻加热器等等。而电感性负载其在工作过程中，电流一旦要发生类似于电阻性负载电流那样的变化时，电感的两端便会产生感应电动势，这一电动势的产生会对前述要发生变化的负载电流产生阻止作用，电流变化从而停止。
　　3 单相整流电路应用中的选择因素
　　如前文所述，单相整流电路类型多样，且各自的结构、性能、工作特点亦不尽相同，在使用过程中，需根据不同的需求实际进行相应的选择。在选择过程中，应该考虑的方面有很多。通常情况下，首先要进行考虑的即为整流电路的电性能，以及整流电路整体设计中其结构状况的简约性。除此之外，在整流电路的选择中还应考虑到经济因素的影响，在电路性能可以满足需求的前提下尽量选择性价比相对较高的电路类型。就副作用因素而言，可以考虑的因素如对电网的影响效果等，比较不同整流电路对于电网的影响效果较大还是较小。只有多方面综合考虑，多方结合，方能恰当选择出适用的、理想的整流电路类型。
　　就单相半波可控整流器而言，其具有明显的优势以及不足之处，在应用过程中应进行充分的考虑。首先，此类整流器的电路相对简单，整流过程简单易行；同时，此类整流器的不足之处在于整流电压每周均会脉动一次，且脉动较大。此外，由于变压器电流流动过程的特殊性，会导致直流的磁化现象，降低了利用效率，解决这一弊端，可以采取使用更大的铁芯截面的办法，以此来增大设备的整体容量。
　　总之，单相整流电路在其研究、操作以及使用过程中，整个流程都是相对容易、便捷的，其对于触发电路要求较低，电路在整体调整中亦比其他大部分电路类型都更为简易。不足之处是其特有的电压性能导致其工作过程中会导致电网负载的失衡，因而单相整流电路应在中等及较小容量的设备中进行应用。
　　参考文献
　　[1]童诗白.模拟电子技术基础下册[m].北京：人民教育出版社，1981：723-734.
　　[2]钱士仁.可控整流电路负载电流的极大值分析[j].浙江理工大学学报，1992（04）.
　　[3]沈红霞，冯宗宁，朱健声.大功率连续可调直流电源的设计[j].杭州师范学院学报（社会科学版），1996（03）.