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可控硅整流电路中的波形系数
[正文]:某一电压(或电流)的有效值与其平均值之比，我们称之为波形系数。
在可控硅整流电路中波形系数是个值得注意的问题。
为说明这个问题，我们先按图1所示的可控硅半波整流电路做个实验，各元件的型号和参数仅供参考。
先将r值调至最大，接通电源，此时直流电压表指示为零，灯泡不亮。
然后慢慢减小r值，电压表读数逐渐增大，灯泡逐渐增亮。
我们会发现当直流电压表指示为10伏时，灯泡便达到正常亮度了，这就是说灯泡的功耗已达额定功率了，若再继续增高电压，灯泡就可能烧毁。
为什么电压表的读数还远没有达到灯泡的额定电压36伏，而灯泡的功耗却已达到额定功率了呢? 灯光中流过的电流是单向脉动电流，灯泡两端的电压为单向脉动电压，其波形如图2中实线所示。
直流电压表的读数是这种脉动电压的平均值，而刁；是它的有效值。
其有效值却要比平均值大得多。
根据电工学知识，这种周期性的单向脉动电压的有效值u。
乃是瞬时值的平方在一个周期内平均值的算术平方根(均方根值)，即 将不同的q值代入式(3)，就得到相应的k值，如表一所示。
由表一可以看出，当可控硅的移相角由零变到n时，波形系数k值逐渐增大，而且增大的速度越来越快，当。
接近，i时，k值将急聚增加(而u和uo都急聚下降。
) 现在再来看看实验结果。
据式(2)可算出，当直流电压表指示10伏即u。
=10伏时，co36;n=-0．7979，波形系数k~3．57， uo~35．7伏。
uo己相当接近灯泡的额定电压了，所以灯泡达到正常亮度。
根据同样的道理可算出， 当g相同时，在电阻性负载的全波可控整流电路中，输出脉动电压(波形见图3中的实线)系数的1／／2倍。
在上述计算中，均忽略了可控硅导通时的正向压降。
对其他形式的整流电路以及负载呈电感性时输出电压的波形系数，本文不再赘述。
由上面的分析可知，在用可控硅进一行整流时，直流电压表(或电流表)上l的读数是输出电压(或电流)的平均1k值，不能将读数直接代入公式卜u2 l来计算负载上的功耗，这是因为式中u为负载r，上的电压有效值，即u=uo。
如欲减小波形系数，使输出出电压有效值接近于平均值，有三条措施可取： (1) 尽量减小可控硅的移相角，如q：o时，则k=i．57(单相半波)： (2)当负载额定电压比输入交流电压的有效值低得多时，先用变压器降压再进行整流； (3)尽量采用单向可控整流或三相可控整流电路。
如忽视波形系数的影响，尽管电压表的读数还远未达到负载的额定电压，但仍有可能烧毁电器，以致造成不应有的损失。
这是必须注意的。
在实际应用中，为方便起见，我们可根据表二来估算不同的输出直流电压时的波形系数，从而估算出输出电压的有效值。
表二中的n为直流电压表的读数u。
与输入交流电压有效值u的比。
即 23 (3)，便可得到相应的波形系数k。
例如在图1所示的电路中，当直流电压表指示为 50伏时，n=50／220~0．23，根据表二可估算出此时波形系数k在2．32和1．98之间。
对于全波可控整流电路来说， 根据同样的道理，可得出全波可控整流电路中，对应于不同n值(可控硅全导通时n取得最大值0．9)时的波形系数k。
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