电力电子技术05

1、哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.1电力电子技术二极管整流器(1)3 二极管整流器 整流(Rectification)：把交流电变换成直流电。 整流器(Rectifier)：实现整流的变换器。 整流器是出现最早的电力电子变换器。 最常用的变流电路。哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.2电力电子技术二极管整流器(1)二极管整流器二极管整流器方框图方框图 电源为由电网提供的50Hz交流电。 通过二极管整流器变换为不控的直流电。 二极管整流器价格低廉，应用广泛：如开关电源、交流电机驱动、直流电机伺服驱动。 很多场合下，整流器直接由电网供电而不通过工频变压器。对许多电力设备来

2、讲，省去体积大、价格高的变压器是很重要的。哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.3电力电子技术二极管整流器(1)学习目的：q 半波和全波整流器的拓扑结构q R，L，C负载时整流器的工作特性q 恒压、恒流型负载下整流器的工作特性q 负载电流连续和不连续时整流器的工作特性q 电源侧电感对整流器的影响q 三相整流器工作原理q 电力电子电路的计算机仿真q 学时：4哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.4电力电子技术二极管整流器(1)3.1 整流器的拓扑结构和基本概念 根据交流电源的相数和整流输出对交流电源正负半波的利用情况，ACDC变换器可分为以下两大类。半波整流器 1相，1脉冲整

3、流器 2相，2脉冲整流器 3相，3脉冲整流器全波整流器 1相，2脉冲整流器 3相，6脉冲整流器脉冲数指交流电脉冲数指交流电1 1个周期内整流输出电压中包含的正弦个周期内整流输出电压中包含的正弦波的波头数。波的波头数。单相变压器副边绕组有中心抽头，可获得单相变压器副边绕组有中心抽头，可获得2 2相交流电。相交流电。哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.5电力电子技术二极管整流器(1)整流器的拓扑结构哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.6电力电子技术二极管整流器(1)开关器件的选择开关两端电压为正时，导通。开关两端电压反转时，关断。常采用二极管（晶闸管）作为开关器件。二极管二

4、极管理想特性理想特性晶闸管晶闸管理想特性理想特性哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.7电力电子技术二极管整流器(1)整流器负载的基本形式电阻（R）阻感（R-L） （如：电磁铁）（如：电磁铁）电感恒压型负载(voltage sink)（L-E） （如：直流电动机）（如：直流电动机）恒流型负载(current sink) （L极大） （如：直流电动机（如：直流电动机, ,电磁铁）电磁铁）电容电阻（RE，E为电容）恒压型负载（E，E为大电容）哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.8电力电子技术二极管整流器(1)整流器在不同负载下的工作特点 纯电阻负载哈尔滨工业大学电气工程系文件

5、:电力电子技术05.9电力电子技术二极管整流器(1) 阻感负载sdivRiLdt3330000LttLtdivLdtdiv dtLdtdtLdiAreaAAreaB1, sRtvviL之前，建立， 储能增加230 0sttviL ， 储能使D1导通13, sRttvviL ，减小， 储能释放哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.10电力电子技术二极管整流器(1) 包含恒压型负载二极管导通时刻二极管导通时刻sdvE 后，后，二极管仍可导通二极管仍可导通一段时间一段时间sdvE哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.11电力电子技术二极管整流器(1)3.2 单相二极管桥式整流器

6、电路结构滤滤波波电电容容电压源电压源电路虽然简单，但求取电压、电流波形的函数形式电路虽然简单，但求取电压、电流波形的函数形式是很繁琐的。因而往往要借助仿真工具来分析电路。是很繁琐的。因而往往要借助仿真工具来分析电路。内阻抗内阻抗哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.12电力电子技术二极管整流器(1) 理想化的二极管桥式整流电路3.2.1 理想化的电路（Ls=0)以以电阻电阻和和恒流型负载恒流型负载的负载形式为例分析电路工作原理的负载形式为例分析电路工作原理哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.13电力电子技术二极管整流器(1) 二极管通断规律电流从共阴组流出，电流从共阴组流

7、出，从共阳组流入从共阳组流入共阴极组共阴极组共阳极组共阳极组在共阴组中，阳极在共阴组中，阳极电位最高的器件正电位最高的器件正偏导通，其偏导通，其 它器它器件反偏截止件反偏截止在共阳组中，阴极在共阳组中，阴极电位最低的器件正电位最低的器件正偏导通，其它器件偏导通，其它器件反偏截止反偏截止哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.14电力电子技术二极管整流器(1) 电阻负载下电压、电流波形( )dsv tv if 0 if 0dssdsiviiv哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.15电力电子技术二极管整流器(1) 恒流型负载下电压、电流波形( ), dsv t i 表达式同上，只是电流波形不同哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.16电力电子技术二极管整流器(1) 整流输出电压的平均值01122sin()( 2cos)20.90dossssVVtdtVtVVdoV哈尔滨工业大学电气工程系文件:电力电子技术05.17电力电子技术二极管整流器(1)交流侧电流 ( (恒流型负载）恒流型负载）sdII输入电流总有效值输入电流总有效值对对is傅立叶分解傅立叶分解12 2sdII1 0 h hshsIIh为偶数为奇数2 211( )2(sinsin3sin3)35sdi tIttt基波有效值基波有效值谐波谐波有效值有效值2211148.14%ssdisiss