1．電阻性負(fù)載
單相橋式整流電路帶電阻負(fù)載時(shí)的原理性接線圖如圖1a)所示, 圖中的4個(gè)開(kāi)關(guān)器件都為晶閘管，屬可控元件，故此電路稱為單相橋式全控整流電路。
a) b)
圖1 單相橋式全控整流電路（電阻性負(fù)載）
圖1 b)為單相橋式全控整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)各處的電壓、電流波形?？梢钥闯觯?fù)載上在u2正、負(fù)兩個(gè)半波內(nèi)均有電流流過(guò)，使直流電壓、電流的脈動(dòng)程度比單相半波得到了改善，一周期內(nèi)脈動(dòng)兩次（兩個(gè)波頭），脈動(dòng)頻率為工頻的兩倍。因?yàn)闃蚴秸麟娐氛?fù)半波均能工作，使得變壓器副邊繞組在正、負(fù)半周內(nèi)均有電流流過(guò)，直流電流平均值為零，因而變壓器沒(méi)有直流磁化問(wèn)題，繞組及鐵心利用率較高。
單相橋式可控整流電路直流電壓ud為
(1)
可以看出，它是半波可控整流電路ud的兩倍。當(dāng)α＝0時(shí)，晶閘管全導(dǎo)通（θ＝π），相當(dāng)二極管的不可控整流，ud＝ud0＝0.9u2，最大。當(dāng)α＝π時(shí)，晶閘管全關(guān)斷（θ＝0），ud＝0，最小，所以單相橋式可控整流電路帶電阻負(fù)載時(shí)的移相范圍為180°。
輸出直流電流平均值id為
(2)
輸出直流電流有效值，亦即變壓器次級(jí)繞組電流有效值i2為
(3)
vt1、vt4與vt2、vt3兩對(duì)晶閘管在對(duì)應(yīng)的時(shí)刻相互交替導(dǎo)通關(guān)斷，因此流過(guò)晶閘管的直流平均電流idt為輸出直流電流平均值id的一半
(4)
流過(guò)晶閘管的有效電流it為
(5)
晶閘管承受的最大反向峰值電壓為相電壓峰值。
2．電感性負(fù)載
單相橋式全控整流電路帶電感性負(fù)載時(shí)的原理性接線圖如圖2a)所示。假設(shè)負(fù)載電感足夠大（ωld>>rd），電路已處于正常工作過(guò)程的穩(wěn)定狀態(tài)，則負(fù)載電流id連續(xù)、平直，大小為id，如圖2b）所示。
a) b)
圖2 單相橋式全控整流電路（電感性負(fù)載）
每只晶閘管的導(dǎo)通角θ＝π，晶閘管的電流波形為180°寬的矩形波。兩個(gè)半波電流以相反方向流經(jīng)變壓器次級(jí)繞組時(shí)，因波形對(duì)稱，使變壓器次級(jí)電流i2為180°寬，正、負(fù)半波對(duì)稱的交流電流。這樣，變壓器次級(jí)繞組內(nèi)電流無(wú)直流分量，也就不存在直流磁化問(wèn)題。由于電流連續(xù)下晶閘管對(duì)輪流導(dǎo)通，則晶閘管電壓ut波形只有導(dǎo)通時(shí)的ut ≈ 0，以及關(guān)斷時(shí)承受的交流電壓u2的局部波形，其形狀隨控制角α而變。
直流平均電壓ud為
(6)
可以看出，大電感負(fù)載下電流連續(xù)時(shí)，ud為控制角α的典型余弦函數(shù)。當(dāng)α＝0時(shí)，ud＝ud0＝0.9u2；當(dāng)α＝π/2時(shí)，ud＝0。因而電感性負(fù)載下整流電路的移相范圍為90°。
無(wú)論控制角α多大，輸出電流波形因電感很大而呈一水平線，使直流電流平均值id與有效值i2相等，這個(gè)有效值也就是變壓器副邊電流有效值。
由于兩對(duì)晶閘管輪流導(dǎo)通，一周期內(nèi)各導(dǎo)通180°，故流過(guò)晶閘管的電流是幅值為id的180°寬矩形波，從而可以求得其平均值為idt = id/2。晶閘管電流有效值為idt = id/。而晶閘管承受的最大正、反向電壓均為相電壓峰值。
3．反電勢(shì)負(fù)載
在工業(yè)生產(chǎn)中，常常遇到充電的蓄電池和正在運(yùn)行中的直流電動(dòng)機(jī)之類的負(fù)載。它們本身具有一定的直流電勢(shì)，對(duì)于可控整流電路來(lái)說(shuō)是一種反電勢(shì)性質(zhì)負(fù)載。在分析帶反電勢(shì)負(fù)載可控整流電路時(shí)，必須充分注意晶閘管導(dǎo)通的條件，那就是只有當(dāng)直流電壓ud瞬時(shí)值大于負(fù)載電勢(shì)ｅ時(shí)，整流橋中晶閘管才承受正向陽(yáng)壓而可能被觸發(fā)導(dǎo)通，電路才有直流電流id輸出。
a) b)
圖3 單相橋式全控整流電路（電阻—反電勢(shì)負(fù)載）
當(dāng)電路負(fù)載為蓄電池、直流電機(jī)電樞繞組(忽略電感)時(shí)，可認(rèn)為是電阻反電勢(shì)負(fù)載，如圖3a)所示的即為整流電路給蓄電池負(fù)載供電。
由于電勢(shì)e逆晶閘管單向?qū)щ姺较蚴┘釉诨芈分?，使得只有?dāng)變壓器次級(jí)電壓u2大于反電勢(shì)e時(shí)晶閘管才有可能被觸發(fā)導(dǎo)通，也才有直流電流id輸出。設(shè)變壓器次級(jí)電壓為
，則u2自零上升至u2＝e的電角度δ可以求得為
(7)
δ稱之為停止導(dǎo)電角，它表征了在給定的反電勢(shì)e、交流電壓有效值u2下，晶閘管元件可能導(dǎo)通的最早時(shí)刻(圖3b)。
當(dāng)控制角α＞δ時(shí)，u2＞e，晶閘管上承受正向陽(yáng)極電壓，能觸發(fā)導(dǎo)通，導(dǎo)通后元件一直工作到u2＝e的ωt＝π－δ處為止。可以看出，晶閘管導(dǎo)通的時(shí)間比電阻性負(fù)載時(shí)縮短了。反電勢(shì)e越大，導(dǎo)通角θ越小，負(fù)載電流處于不連續(xù)狀態(tài)。這樣一來(lái)在輸出同樣平均電流id條件下，所要求的電流峰值變大，因而有效值電流要比平均值電流大得多。
當(dāng)α＜δ時(shí)，雖觸發(fā)脈沖在ωt＝α?xí)r刻施加到晶閘管門(mén)極上，但此時(shí)u2＜e，管子還承受反向陽(yáng)極電壓而不能導(dǎo)通。一直要待到ωt＝δ時(shí)，u2＝e后，元件才開(kāi)始承受正向陽(yáng)極電壓，具備導(dǎo)通條件。為此要求觸發(fā)脈沖具有足夠的寬度，保證在ωt＝δ時(shí)脈沖尚未消失，才能保證晶閘管可靠地導(dǎo)通。脈沖最小寬度必須大于（δ－α）。
直流電動(dòng)機(jī)串聯(lián)平波電抗器后的原理性接線圖如圖4a)所示，此時(shí)屬于電感—反電勢(shì)負(fù)載情況。其中l(wèi)d為包括平波電抗器及電機(jī)電樞線圈在內(nèi)的線路總電感。
圖4 單相橋式全控整流電路（電感—反電勢(shì)負(fù)載）
假設(shè)α＞δ時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通橋式全控整流電路中的一對(duì)晶閘管，受電感l(wèi)d的阻塞作用直流id從零開(kāi)始逐漸增長(zhǎng)。又正因?yàn)殡姼械淖饔?，?dāng)交流電壓u2小于電樞反電勢(shì)e后，ld上自感電勢(shì)能幫助維持晶閘管繼續(xù)導(dǎo)通，甚至在u2為負(fù)值時(shí)也能使管子不關(guān)斷，這是串接電感后電路工作的最大特點(diǎn)。電路的電壓、電流波形如圖4b)所示。
單相橋式全控整流電路具有整流波形好，變壓器無(wú)直流磁化，繞組利用率高，整流電路功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)。另外它的ud/u2=f(α)函數(shù)為余弦關(guān)系，斜率比其他單相可控整流陡，說(shuō)明整流電路電壓放大倍數(shù)大，控制靈敏度高。單相可控整流電路雖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造和調(diào)整容易，但電壓紋波大、波形差，控制滯后時(shí)間長(zhǎng)從而快速性差。特別是對(duì)于三相電網(wǎng)而言僅為一相負(fù)載，影響了三相電源的平衡性。因此，在負(fù)載容量較大（4kw以上）以及對(duì)整流電路性能指標(biāo)有更高要求時(shí)，多采用三相可控整流電路。