電力電子器件與變換電路

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1、電力電子與現(xiàn)代生活PowerElectronicsTechnologyandModernLife1電力電子與現(xiàn)代生活第2章電力電子器件與變換電路第2章電力電子器件與變換電路2.8整流電路2.9直流-直流變流電路2.10交流-交流變流電路2.11逆變電路2.12PWM控制技術(shù)第二部分電力電子變換電路32.8整流電路整流電路：將交流電變換為固定或可調(diào)的直流電的電路。交流電（英語簡寫AC）是指大小和方向都發(fā)生周期性變化的電流，因為周期電流在一個周期內(nèi)的平均值為零，稱為交變電流或簡稱交流電。交流電可以有效傳輸電力。通常波形為正弦曲線。市電就是正弦交流電。一般頻率是50Hz(或60Hz)。

2、實際上還有應(yīng)用其他的波形，例如三角形波、正方形波。家庭用電一般均為單相交流電，工業(yè)用電一般三相交流電。。wt0wt1p2pu42.8整流電路直流電：（簡稱DC），是指方向不隨時間發(fā)生改變的電流。但電流大小可能不固定。恒定直流是直流電的一種，是大小和方向都不變的直流電。脈動直流電是指方向不變，但大小隨時間變化，比如：把交流電經(jīng)過晶閘管整流后得到的就是典型脈動直流電。脈動直流電，只有經(jīng)過濾波（電感或電容）后，才變成平滑的直流電。wt0uwt0u52.8整流電路整流電路：是利用電力電子器件（二極管、晶閘管、IGBT等）的單向?qū)щ娦裕瑢⒄摻惶孀兓慕涣麟妷海▎蜗?、三相）變換為正向脈動電

3、壓的電路。大多情況下，脈動電壓需經(jīng)過濾波，才能使用。整流電路的應(yīng)用極其廣泛：各種電子設(shè)備均需要直流電，如計算機、電視、音箱、電信設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備。工業(yè)中電解、電鍍，直流電動機調(diào)速，高壓直流輸電。工業(yè)及家用變頻調(diào)速設(shè)備，均需要將工頻交流電先整流成直流，再逆變成不同頻率的交流電，如變頻空調(diào)等。各種類型的蓄電池充電器，如手機、電瓶車、電動汽車。62.8整流電路整流電路有多種分類方式，按照相數(shù)可以分為：3.1.1單相整流電路3.1.2三相可控整流電路3.1.3整流電路的有源逆變72.8.1單相整流電路1、單相半波不可控整流電路輸出電壓82.8.1單相整流電路2、單相橋式不可控整流電路輸出電

4、壓92.8.1單相整流電路2、單相橋式不可控整流電路（電容濾波）+RCu1u2i2VD1VD3VD2VD4idiCiRud基本工作過程：在u2正半周過零點至wt=0期間，因u2

5、目前大量普及的微機、電視機、變頻空調(diào)等家電中。電容濾波的整流電路缺點：交流側(cè)輸入電流不是正弦波，含有大量諧波，對電網(wǎng)不利。有些整流電路增加了功率因數(shù)校正電路，電流波形有改善。112.8.1單相整流電路TVTRu1u2uVTudid3、單相半波可控整流電路可控整流特點：1.晶閘管在希望的時刻觸發(fā)導通。2.輸出電壓大小可以調(diào)節(jié)。觸發(fā)角：用a表示。導通角：用θ表示。通過控制觸發(fā)脈沖的相位來控制直流輸出電壓大小的方式稱為相位控制方式，---相控方式。wwwt0wt1p2pttu2ugudaq00輸出電壓1232.8.1單相整流電路圖2-5單相全控橋式帶電阻負載時的電路及波形u(i)pwt

6、0udidddaawt0wt1p2pu24.單相橋式全控整流電路工作原理與單橋不可控相似。電阻負載：輸出電壓：為直流；大小與控制角a有關(guān)；a增加，輸出電壓減小。輸出電流：波形與輸出電壓相同，不平滑，對負載不利。輸出電壓132.8.1單相整流電路4.單相橋式全控整流電路電阻電感負載：電感L：負載組成部分，或外加，對輸出電流有濾波作用。輸出電壓：直流，平均值>0；大小與控制角a有關(guān)；a增加，輸出電壓減小。輸出電流：波形平滑，對負載有利。2OwtOwtOwtudidIdu電感濾波后，輸出電流很平滑輸出電壓14三個二極管分別接入a、b、c三相電源，其陰極連接在一起——共陰極接法。二極管換

7、相時刻為自然換相點，將其作為計算各晶閘管觸發(fā)角a的起點，即a=0?。2.8.2三相整流電路1、三相半波不可控整流電路共陰極的二極管，陽極電位高的導通。陽極電位低的承受反壓。RidDDD變壓器，三相交流電，二極管輸出電壓152.8.2三相整流電路2、三相半波可控整流電路將二極管更換為晶閘管。不同的控制角，輸出電壓波形不同，大小也不同。電阻負載：輸出電壓：為直流；大小與控制角a有關(guān)；a增加，輸出電壓減小。輸出電流：波形與輸出電壓相同，不平滑，對負載不利。輸出電壓162.8.2三相整流