更新时间：2024-01-07 22:46
四象限直流变换电路，输出电压和电流平均值的幅值和极性均可随控制信号而变的直流变换电路。它可运行于伏安特性的四个象限，生产中用以构成具有摩擦负载的可逆直流电动机调速系统（具有位能负载的可逆直流电动机调速系统可采用双象限直流变换电路）。
该调速系统的传统形式是采用反并联相控整流电路。但该电路存在深控下电网侧功率因数很低和系统惯性过大的弱点，无法满足诸如伺服系统一类要求快速响应的场合。而直流变换电路由于容许在直流电源侧采用不控整流方式（见整流电路），因而网侧功率因数高且不随输出电压变化。由于直流变换电路采用斩波控制方式，斩波频率远高于电网频率。斩波频率的上限值视电路采用的器件而定，对普通晶闸管为500Hz;对可关断晶闸管为1kHz；对双极型功率晶体管为5kHz;对功率场效应晶体管为20kHz。这种系统惯性减小，快速响应性能好。四象限直流变换电路与双象限直流变换电路一样，也具有双向传输功率的能力。已发展了多种四象限电路，并可大致分为以下不同类型：
其中，全桥电路指由4个导电臂组成的桥式变换电路,负载从桥的对角线引出;半桥电路则只包含两个导电臂,负载从直流电源中点O和导电臂中点A引出（图1中a）。这两种电路均能四象限运行（在有源负载下）。半桥电路需用的可控元件少，但在相同直流输入电压下，其输出电压幅值仅为全桥电路的一半。
半控型电路指由普通晶闸管组成的变换电路；全控型电路指由具有自关断能力的器件(如功率晶体管等)组成的电路。由于不需要附加换流电路，后者具有电路简单和工作频率高的优点，较易实现小型轻量化。
凡在一个斩波周期中输出电压极性有一次变化的电路称为双极性电路；相反则称为单极性电路。后者电流脉动小，但在轻载下会出现负载电流断续；前者电流脉动大，但电流无断续。
电路如图1中b所示。设桥中各可控元件的控制极脉冲依次为～，且其状态分布为和、和同相,和、和反相。各脉冲重复周期均为，占空比＞0.5时电路输出电压波形如图1中c的时区A所示。平均值＞0，相应的电流＞0,电路运行于第一象限,电机工作于正转电动状态。若＜0.5时，波形如图1中c的时区B所示。＜0,＜0，电路工作于第三象限，电机以反转电动状态工作。对电路分析可知其直流增益为
相应的可逆调速系统的开环机械特性可表示为
式中为电动机转速，为电动机自然空载转速,为平均电磁转矩，为堵转电磁转矩。
由于电路结构上的原因，图1中a所示的半桥电路，只能以双极性方式进行工作。
电路结构仍如图1中b,但随着可控元件控制极脉冲分布状态不同,全桥电路既可以双极性输出电压工作，也可以单极性工作。这时电路由T和T组成的导电臂称为方向臂。当电机正转时，有＞0,=0，即T常通而T常断。相反,当电机反转时，有=0,＞0,即T常断而T常通。由T和T组成的导电臂称为斩波臂，和在相位上互补，脉宽和图1中d随外加控制信号而变。于是，当T(D) 和T(D)轮番通断时,输出电压的波形如图1中d所示。在时区A,有＞0，＞0，电路工作于第一象限，电机运行于正转电动状态。在时区B，有＜0，＜0，电路工作于第三象限，电机运行于反转电动状态。
又称四象限丘克电路。其主电路结构如图2中a所示。由图2中a可见，该电路实际上是两只双象限丘克电路的推挽连接。由T、T组成的双象限丘克电路的出端电压为，由T、T组成的另一双象限丘克电路的出端电压为,推挽电路的输出电压是与之差（按图标正方向）。由电路分析知：
式中=/,=/,若和的波形如图2中b所示，即＞0.5，则＞0，＞0，＞0,电路工作于第一象限。若＜0.5，＜0，＜0，＜0,电路工作于第三象限。