河南理工大學(xué)電力電子課件2.3-4電容濾波的不可控整流電路和大功率可控整流電路

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1、電力電子技術(shù)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院朱藝鋒Email:zyfny@hpu.edu.cnPowerElectronicsTechnology第2章整流電路好學(xué)力行河南理工大學(xué)明德任責(zé)內(nèi)容提要2.1單相整流電路2.2三相整流電路2.3電容濾波的不可控整流電路2.4大功率可控整流電路2.5有源逆變電路2.6整流電路的諧波及功率因數(shù)2.7晶閘管-直流電動機系統(tǒng)2.8相控電路的驅(qū)動電路2.9PWM整流電路2.3電容濾波的不可控整流電路2.3.1電容濾波的單相不可控整流電路2.3.2電容濾波的三相不可控整流電路2.3電容濾波的不可控整流電路在交—直—交變頻器、不間斷電源、開關(guān)電源等應(yīng)

2、用場合中，大量應(yīng)用。由不可控整流電路提供直流電源，供后級的逆變器和斬波器等使用。最常用的是單相橋和三相橋兩種接法。由于電路中的電力電子器件采用整流二極管，故也稱這類電路為二極管整流電路。2.3.1電容濾波的單相不可控整流電路常用于小功率單相交流輸入的場合，如目前大量普及的微機、電視機等家電產(chǎn)品中。1）工作原理及波形分析圖2-24電容濾波的單相橋式不可控整流電路及其工作波形a)電路b)波形在u2正半周過零點至wt=0期間，因u2

3、充電，同時向負(fù)載R供電。b)0iudqdp2pwti,uda)+RCu1u2i2VD1VD3VD2VD4idiCiRud2.3.1電容濾波的單相不可控整流電路導(dǎo)通角θ的確定：b)0iudqdp2pwti,udu2過了峰值之后，u2和電容電壓uC都開始下降。VD1和VD4的關(guān)斷時刻，從物理意義上講，就是兩個電壓下降速度相等的時刻。2)主要的數(shù)量關(guān)系輸出電壓平均值電流平均值輸出電流平均值IR為：IR=Ud/RId=IR二極管電流iD平均值為：ID=Id/2=IR/2二極管承受的電壓空載時，。重載時，Ud逐漸趨近于0.9U2，即趨近于接近電阻負(fù)載時的特性。在設(shè)計時根據(jù)負(fù)載的

4、情況選擇電容C值，使,此時輸出電壓為：Ud≈1.2U2。2.3.1電容濾波的單相不可控整流電路感容濾波的二極管整流電路實際應(yīng)用為此情況，但分析復(fù)雜。ud波形更平直，電流i2的上升段平緩了許多，這對于電路的工作是有利的。圖2-27感容濾波的單相橋式不可控整流電路及其工作波形a）電路圖b）波形2.3.1電容濾波的單相不可控整流電路感容濾波的二極管整流電路:a)b)u2udi20dqpwti2,u2,ud2.3.1電容濾波的單相不可控整流電路b)0iudqdp2pwti,ud2.3.2電容濾波的三相不可控整流電路1）基本原理某一對二極管導(dǎo)通時，輸出電壓等于交流側(cè)線電壓中最大

5、的一個，該線電壓既向電容供電，也向負(fù)載供電。當(dāng)沒有二極管導(dǎo)通時，由電容向負(fù)載放電，ud按指數(shù)規(guī)律下降。圖2-28電容濾波的三相橋式不可控整流電路及其波形a)b)Oiaudiduduabuac0dqwtpp3wt電流id斷續(xù)和連續(xù)的臨界條件wRC=在輕載時直流側(cè)獲得的充電電流是斷續(xù)的，重載時是連續(xù)的，分界點就是R=/wC。由“電壓下降速度相等”的原則，可以確定臨界條件。假設(shè)在wt+d=2p/3的時刻“速度相等”恰好發(fā)生，則有由上式可得（2-50）2.3.2電容濾波的三相不可控整流電路在輕載時直流側(cè)獲得的充電電流是斷續(xù)的，重載時是連續(xù)的，分界點就是R=/wC。圖2-29電

6、容濾波的三相橋式整流電路當(dāng)wRC等于和小于時的電流波形a）wRC=b）wRC

7、2.45U2）之間變化（2）電流平均值輸出電流平均值IR為：IR=Ud/R與單相電路情況一樣，電容電流iC平均值為零，因此：Id=IR二極管電流平均值為Id的1/3，即：ID=Id/3=IR/3（3）二極管承受的電壓二極管承受的最大反向電壓為線電壓的峰值，為2.3.2電容濾波的三相不可控整流電路小結(jié)重點：1）帶電容濾波的二極管整流電路的輸出電壓范圍；2）該電路的RC經(jīng)驗取值范圍以及對應(yīng)的輸出電壓；2.3帶電容濾波的二極管整流電路2.4大功率可控整流電路2.4.1帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路2.4.2多重化整流電路2.4大功率可控整流電路·引言采