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【摘要】世界教科书上半波、全波和桥式三类相控整流电路，它们都是导通角控制的相控整流电路，其中：桥式电路是三类电路中性能最好的置顶电路。本文提出用复式相控方法，解决传统相控电路功率因数低等问题，发明了众多导通角控制和熄灭控制相结合的相控整流电路——复式相控整流电路。其中：桥式与全波相结合的龚氏桥全电路，只在桥式电路上“画”一个整流器件，改变触发信号，其性能远远超过单相桥式可控整流电路而成为世界教科书上一类新的置顶电路。
【关键词】世界教科书 相控整流电路 复式相控电路 导通角控制 熄灭角控制 诺贝尔科技奖
一、引言
科学技术是第一生产力，是推动人类文明进步的原动力，科技创新是时代永恒的主题。教科书是人类文明的结晶，教科书上定理、定律、定则、理论、周期表、电路等是结晶体的基本元素，它们奠定了自然科学体系的基础理论。自然科学体系在十八世纪己经由西方的大科学家、大发明家所奠定，世界各国教科书上记载的重大发现、发明在百年前已被西方人所占据，近百年来即使是诺贝尔奖得主，要在世界科学课堂、大中专基础教科书上占据举足轻重的份额也是不多见的。俄国门捷列夫虽与诺贝尔奖无缘，但他发现的化学元素周期表走进世界上所有化学科学课堂和教科书，成为世界公认的十大科学家第五位，使众多诺贝尔科技奖得主望尘莫及。置顶电路是一类基本电路，笔者发明的新类型置顶电路可在世界教科书上独占一类置顶电路，其意义远超过中国获诺贝尔科技奖，它能增添了本土科学家的自信，去掉了本土科学家不如外国科学家的心理。
教科书上经典可控整流电路是导通角控制的相控电路，最高输出电压点上有一个最佳功率因数点和最大输出直流电流点，在调低输出电压时，存在着功率因数和输出直流电流都迅速减少、谐波迅速增大、效率迅速降低等多个难以解决的问题。怎样解决这些问题？有两条路可走，一条是PWM控整流取代经典相控整流。另一条是发明新的高功率因数相控整流电路。作者选后一条路为主攻研究方向提出用复式相控方法解决，发明了比教科书上性能最优的桥式相整电路更好的龚氏桥全电路，奠定复式相控学的基础，追随门捷列夫成功之路，实现了在世界教科书上独占一类置顶电路的科学梦。
二、龚氏桥全电路
龚氏桥全电路是龚氏桥全可控整流电路的简称，它是联合国TIPS以中国人姓氏命名的首个电路。图1是龚氏桥全电路及其波形图。其中：黑线所示的是现有教科书上置顶的三种桥式可控整流电路及波形，作者在它上面“画”红色所示的器件就发明三种龚氏桥全电路。它们既是全波与桥式两者创造性结合的相控整流电路，也是导通角控制与熄灭角控制相结合的复式相控整流电路。它们只比桥式电路多一个控器件，这个器件连接在整流变压器次级绕组的中心轴头（新增加的）和一个输出端之间。有全波和桥式2个触发信号，在全波器件触发全导通后，才有桥式触发信号。在全压和半压输出电压点上各有1个最佳功率因数点。最大输出直流电流在半压点上，它能输出桥式半压时2倍直流电混和4倍直流功率。它主要有5种电路：全控桥电路上增加1个整流二极管的龚氏全控桥全电路；在半控桥电路上增加1个晶闸管的龚氏半控桥全电路；在桥外控电路上增加1个晶闸管的龚氏桥式桥全电路；在半控桥和桥外控电路上增加1个整流二极管的2种半电压起调的龚氏桥全电路，这2个电路只要1个桥式触发信号。
三、电阻负载龚氏桥全电路输出直流电压平均值和功率因数计算公式
1.输出直流平均电压：半压以上用Ud2=0.225U2 （3+cosα2） （1） 半压以下用Ud1=0.225U2 （2+cosα1） （2）
公式（2）是传统全波电路计算公式。由（1）式可知：变压器次级电压变换率远高于桥式可控整流电路。
2.功率因数：半压以上用λ1=4+（1.5*sin2α2-3α2）/π16+（7.5*sin2α2-15α2）/π（3）
半压以下用 λ1=1+（0.5*sin2α1-α1）/π（4）
公式（4）是全波电路计算公式。由（3）和（4）式可知：龚氏桥全电路的功率因数远高于桥式电路，龚氏桥全电路在半压输出和1/4电压输出时，分别为1和0.707 而桥式电路仅有0.707和0.5。因此，龚氏桥全电路的功率因数远高于桥式电路。功率因数高，整流变压器就小，就能节材、节电和减少谐波电压和电流。
3.1992年浙江大学电力电子所测试报告和原国家科委成果办第115号文件：
四、结束语
可控整流电路提高功率因数的研究有两种方法，一种是外国人提出的脉宽调节PWM方法，另一种是作者提出的复式相控方法。国人投入大量人力物力从事PWM方法研究，未能获得一项领先于世界地位的研究成果。作者的复式相控方法研究，获已众多原创高功率因数相控电路，使国人在该领域跃入世界领先地位，或可在本领城保持百年领先地位。中国电源学会20届学术年会录用作者四篇论文，其中三篇论文是论述复式相控法发明的龚氏桥全电路、单相和多相复式桥式可控整电路、单相和多相复式半波可控整流电路，获得好评。由于作者的创新发明，现有世界教科书上所有相控整流电路都有相对应的2种高功率因数的龚氏复式相控整流电路，形成一个众多复式相控电路体系，奠定了复式相控学基础。由于作者发明了龚氏桥全电路，世界教科书相控整流电路才由三类变成四类，作者独占一类置顶电路。由于作者提出复式相控法发明众多复式相控电路奠定复式相控学基础，世界相控学才有经典积复式两个学科。
只要在王兆安主编的《电力电子技术》教科书上图2|5、图2|6、图2|7、图2|10中增画1个二极管就可获得4种性能远高于桥控的桥全电路，图2|10中增画1个晶闸管又可获一个性能远高于桥控的桥全电路。
中国教科书上早就有Cuk斩波电路、Boost斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路等外国人发明的电路。龚氏桥全电路是比单相半波、全波和桥式3类相控电路中顶级桥式可控整流电路更好的第4类，也写进中国工具书[2]，长江师学院毕业设计开题报告中认定：龚氏轿全电路是AC/DC变换中最基础的电路。它必将成为世界大中专院校电工技术和电力电子相控电路教学的重点内容而轻松走进世界教科书和工具书。
参考文献
[1]龚秋声.当代中国大中专院校电工技术教学的两大发明[J].江西科学杂志，2011，29（5）：564|567.
[2]吕岘山.常用电工电子技术手册[M].北京：化学工业出版社，1995，1520；1531|1533.
[3]龚秋声.专利文献：CN87105504；CN89100898.5；USA 07/492，574；ZL200710007811.4；CN92010403.1；CN92112040.0；201210052246.4；201210061574.0；201320025886.6.
[4]龚秋声.导通角控制与熄灭角控制相结合的复式可控整流电路的研究；单相和多相复式桥式可控整流电路的研究 ； 单相和多相复式半波可控整流电路的研究 中国电源学会20届年会三篇复式相控电路论文.
【关键词】世界教科书 相控整流电路 复式相控电路 导通角控制 熄灭角控制 诺贝尔科技奖
一、引言
科学技术是第一生产力，是推动人类文明进步的原动力，科技创新是时代永恒的主题。教科书是人类文明的结晶，教科书上定理、定律、定则、理论、周期表、电路等是结晶体的基本元素，它们奠定了自然科学体系的基础理论。自然科学体系在十八世纪己经由西方的大科学家、大发明家所奠定，世界各国教科书上记载的重大发现、发明在百年前已被西方人所占据，近百年来即使是诺贝尔奖得主，要在世界科学课堂、大中专基础教科书上占据举足轻重的份额也是不多见的。俄国门捷列夫虽与诺贝尔奖无缘，但他发现的化学元素周期表走进世界上所有化学科学课堂和教科书，成为世界公认的十大科学家第五位，使众多诺贝尔科技奖得主望尘莫及。置顶电路是一类基本电路，笔者发明的新类型置顶电路可在世界教科书上独占一类置顶电路，其意义远超过中国获诺贝尔科技奖，它能增添了本土科学家的自信，去掉了本土科学家不如外国科学家的心理。
教科书上经典可控整流电路是导通角控制的相控电路，最高输出电压点上有一个最佳功率因数点和最大输出直流电流点，在调低输出电压时，存在着功率因数和输出直流电流都迅速减少、谐波迅速增大、效率迅速降低等多个难以解决的问题。怎样解决这些问题？有两条路可走，一条是PWM控整流取代经典相控整流。另一条是发明新的高功率因数相控整流电路。作者选后一条路为主攻研究方向提出用复式相控方法解决，发明了比教科书上性能最优的桥式相整电路更好的龚氏桥全电路，奠定复式相控学的基础，追随门捷列夫成功之路，实现了在世界教科书上独占一类置顶电路的科学梦。
二、龚氏桥全电路
龚氏桥全电路是龚氏桥全可控整流电路的简称，它是联合国TIPS以中国人姓氏命名的首个电路。图1是龚氏桥全电路及其波形图。其中：黑线所示的是现有教科书上置顶的三种桥式可控整流电路及波形，作者在它上面“画”红色所示的器件就发明三种龚氏桥全电路。它们既是全波与桥式两者创造性结合的相控整流电路，也是导通角控制与熄灭角控制相结合的复式相控整流电路。它们只比桥式电路多一个控器件，这个器件连接在整流变压器次级绕组的中心轴头（新增加的）和一个输出端之间。有全波和桥式2个触发信号，在全波器件触发全导通后，才有桥式触发信号。在全压和半压输出电压点上各有1个最佳功率因数点。最大输出直流电流在半压点上，它能输出桥式半压时2倍直流电混和4倍直流功率。它主要有5种电路：全控桥电路上增加1个整流二极管的龚氏全控桥全电路；在半控桥电路上增加1个晶闸管的龚氏半控桥全电路；在桥外控电路上增加1个晶闸管的龚氏桥式桥全电路；在半控桥和桥外控电路上增加1个整流二极管的2种半电压起调的龚氏桥全电路，这2个电路只要1个桥式触发信号。
三、电阻负载龚氏桥全电路输出直流电压平均值和功率因数计算公式
1.输出直流平均电压：半压以上用Ud2=0.225U2 （3+cosα2） （1） 半压以下用Ud1=0.225U2 （2+cosα1） （2）
公式（2）是传统全波电路计算公式。由（1）式可知：变压器次级电压变换率远高于桥式可控整流电路。
2.功率因数：半压以上用λ1=4+（1.5*sin2α2-3α2）/π16+（7.5*sin2α2-15α2）/π（3）
半压以下用 λ1=1+（0.5*sin2α1-α1）/π（4）
公式（4）是全波电路计算公式。由（3）和（4）式可知：龚氏桥全电路的功率因数远高于桥式电路，龚氏桥全电路在半压输出和1/4电压输出时，分别为1和0.707 而桥式电路仅有0.707和0.5。因此，龚氏桥全电路的功率因数远高于桥式电路。功率因数高，整流变压器就小，就能节材、节电和减少谐波电压和电流。
3.1992年浙江大学电力电子所测试报告和原国家科委成果办第115号文件：
四、结束语
可控整流电路提高功率因数的研究有两种方法，一种是外国人提出的脉宽调节PWM方法，另一种是作者提出的复式相控方法。国人投入大量人力物力从事PWM方法研究，未能获得一项领先于世界地位的研究成果。作者的复式相控方法研究，获已众多原创高功率因数相控电路，使国人在该领域跃入世界领先地位，或可在本领城保持百年领先地位。中国电源学会20届学术年会录用作者四篇论文，其中三篇论文是论述复式相控法发明的龚氏桥全电路、单相和多相复式桥式可控整电路、单相和多相复式半波可控整流电路，获得好评。由于作者的创新发明，现有世界教科书上所有相控整流电路都有相对应的2种高功率因数的龚氏复式相控整流电路，形成一个众多复式相控电路体系，奠定了复式相控学基础。由于作者发明了龚氏桥全电路，世界教科书相控整流电路才由三类变成四类，作者独占一类置顶电路。由于作者提出复式相控法发明众多复式相控电路奠定复式相控学基础，世界相控学才有经典积复式两个学科。
只要在王兆安主编的《电力电子技术》教科书上图2|5、图2|6、图2|7、图2|10中增画1个二极管就可获得4种性能远高于桥控的桥全电路，图2|10中增画1个晶闸管又可获一个性能远高于桥控的桥全电路。
中国教科书上早就有Cuk斩波电路、Boost斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路等外国人发明的电路。龚氏桥全电路是比单相半波、全波和桥式3类相控电路中顶级桥式可控整流电路更好的第4类，也写进中国工具书[2]，长江师学院毕业设计开题报告中认定：龚氏轿全电路是AC/DC变换中最基础的电路。它必将成为世界大中专院校电工技术和电力电子相控电路教学的重点内容而轻松走进世界教科书和工具书。
参考文献
[1]龚秋声.当代中国大中专院校电工技术教学的两大发明[J].江西科学杂志，2011，29（5）：564|567.
[2]吕岘山.常用电工电子技术手册[M].北京：化学工业出版社，1995，1520；1531|1533.
[3]龚秋声.专利文献：CN87105504；CN89100898.5；USA 07/492，574；ZL200710007811.4；CN92010403.1；CN92112040.0；201210052246.4；201210061574.0；201320025886.6.
[4]龚秋声.导通角控制与熄灭角控制相结合的复式可控整流电路的研究；单相和多相复式桥式可控整流电路的研究 ； 单相和多相复式半波可控整流电路的研究 中国电源学会20届年会三篇复式相控电路论文.