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     在之前工作交流中，不少電子電子初學讀者反饋，希望可以對電力電子技術的基礎進行一些介紹。結合個人學習過程，也為了讓電力電子仿真更有助于學習，根據西安交大的《電力電子技術第5版》，對課本上主要介紹的電路進行了仿真（如下圖，如有遺漏，歡迎大家補充），從本期開始，將用幾期時間對本書的基礎電路進行介紹，希望對初學者學習有幫助。

        整流電路（Rectifier）是電力電子電路中出現最早的一種，它的作用是將交流電能變為直流電能供給直流用電設備。可以從不同角度對整流電路進行分類，按照組成器件分可以分為不可控、半控、全控三種，在《電力電子技術第4版》中從不可控電路進行了介紹，第五版已更改，所以本文直接從半控整流開始介紹，如果對不可控整流電路需要討論，可私下討論。

demo3_1_1單相半波可控整流電路（阻性負載）

        上圖為單相半波可控整流電路的原理圖及阻性負載時的工作波形，變壓器T起變換電壓和隔離的作用，其一次側和二次側電壓瞬時值分別用u1 和u2 表示，有效值分別用U1 和U2 表示，其中U2 的大小根據需要的直流輸出電壓ud 的平均值Ud 確定。在晶閘管VT處于斷開時，電路中無電流，負載電阻兩端電壓為0，u2全部施加在VT兩端，如果在u2正半周期承受正向陽極電壓期間，wt1時刻給VT加觸發脈沖，則VT開通，忽略晶閘管通態電壓，則直流輸出電壓瞬時值ud與u2相等，直至wt=π即u2降為0時，電路中電流降為0，VT關斷。仿真結果如下：

        改變觸發時刻，ud 和id 波形隨之改變，直流輸出電壓ud 為極性不變，但瞬時值變化的脈動直流，其波形只在u2 正半周內出現，故稱“半波” 整流。加之電路中采用了可控器件晶閘管，且交流輸入為單相，故該電路稱為單相半波可控整流電路。

α：從晶閘管開始承受正向陽極電壓起到施加觸發脈沖止的電角度稱為觸發延遲角，也稱觸發角或控制角。

θ：晶閘管在一個電源周期中處于通態的電角度稱為導通角。

直流輸出電壓平均值：

demo3_1_1單相半波可控整流電路（阻感負載）

        與阻性負載相比，L的存在使id 不能突變，id 從0開始增加。u2 由正變負的過零點處，id 已經處于減小的過程中，但尚未降到零，因此VT仍處于通態，t2 時刻，電感能量釋放完畢，id 降至零，VT關斷并立即承受反壓。由于電感的存在延遲了VT的關斷時刻，使ud 波形出現負的部分，與帶電阻負載時相比其平均值Ud 下降。仿真結果如下：

demo3_1_1單相半波可控整流電路（組感負載帶續流二極管）

       在阻感負載基礎上，若φ為定值，α角大，θ越小。若α為定值，φ越大，θ越大，且平均值Ud 越接近零。為解決上述矛盾，在整流電路的負載兩端并聯一個二極管，稱為續流二極管，用VDR 表示。

        u2 正半周時，與沒有續流二極管時的情況是一樣的；當u2 過零變負時，VDR 導通，ud為零，此時為負的u2 通過VDR 向VT施加反壓使其關斷，L儲存的能量保證了電流id 在L-R-VDR 回路中流通，若L足夠大，id 連續，近似一條直線。仿真結果如下：

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