电力电子技术整流电路.ppt

1、整流电路、整流电路的分类：根据元件，可分为失控、反相器、完全控制三种。根据电路形式，可以分为半波、电波、桥梁。根据交流输入相位数，分为单相和多相电路。4.1.1单相半波控制整流电路，1 .电阻负载，电路图工作原理输出波形(电压，电流)数量关系：输出电压和电流的平均值和有效值；整流输出电压平均值：输出电流平均值：定义为有效值；输出电压和电流有效值：2。R-L负载、电路图输出波形(电压、电流)二极管延迟传导原因、二极管延迟传导原因交流电源Us的负半周期内，可以将Us看作上负正直流电源，电感L生成上负正感应电势VL，以防止电路中电流I的减少。此时，VD两端添加的电压为VL-Us，如果Us在刚刚过0的

2、短时间内具有Us的绝对值，则VD将主要承受VL提供的正向电压，因此VD将继续通过。随着Us越来越大，如果Us的绝对值大于VL，VD将承受方向电压并关闭。3 .R-C负载(轻微)，4.1.2单相半波控制整流电路，1。电阻负载、电路图工作原理、电源的正伴奏下，晶闸管能承受正向阳极电压，处于正向阻塞状态。假设触发脉冲发生，晶闸管在正向阻塞状态下进入传导状态，触发晶闸管后，门失去控制功能，因此触发信号只需要脉冲电压。输出波形，数量关系，定义：从晶闸管本身的纯电压到触发脉冲的角度称为控制角度(触发角度)。在电阻负载条件下，晶闸管传导角度是传导角度，显然=-。如果触发角度为，则整流输出电压平均值如上所述，

3、其与Vo的关系是非线性的。从0开始，输出电压平均值将从最大值更改为0。也就是说，通过改变控制角度，可以改变输出电压的平均值，达到可控制整流的目的。非控制整流是零时可控制整流电路的特殊情况。定义为有效值，整流输出电压，电流的有效值为。整流输出电流有效值和平均值的比率波形系数：示例1。特定电热负载，需要直流电压60V，电流30A，使用单相半波控制整流电路，直接从220V电网供电，计算晶闸管的传导角度和电流有效值，2。感性负载和重新填充二极管，电路图；工作原理，t=时间触发晶闸管，电压添加到感性负载。因电感存在，负载电流不能突变，所以电流从0开始上升，达到最大值后开始下降。因电感的感应电势影响，电源

4、电压发生了反转，但晶闸管仍然通过正偏转。(David aser，Northern Exposure，电气)因此，电源负半周的负载电流会持续流动，直到刘涛电动势等于电源的瞬时值。此时，电路电压为零，负载电流降到零。使用输出波形、回灌二极管的原因：单相半波控制整流电路中存在电感，从而降低了整流输出的平均电压。特别是在大电感负载下，输出电压接近于0，负载电流不连续，因此，要解决这个问题，只需在负载的两端连接一个充电二极管即可。重负载二极管的工作原理：电源电压的正半边机，二极管抛光，如果youtus大于0，则工作方式与VDR传导，ud 0，VT承受逆压力阻塞相同。、L中存储的能量允许电流id从L-R-

5、VDR回路中流动。此过程称为更新。，使用重负载二极管的输出波形：特征：感性负载和重负载二极管相加后，输出平均电压Ud的波形与电阻负载相同。由于负载电感很大，负载的输出电流Id可以视为常数。晶闸管和二极管的平均电流为，晶闸管和二极管的有效电流分别为，4.2.1单相桥(单相全桥)控制整流电路，1。电阻负载、电路图工作原理、工作原理单相全桥整流电路中，整流二极管分为两组，交替，对角二极管同时通。在有中央泵的电波整流电路中，两个二极管交替通。数量关系输出直流电压平均值：单相全校与单相传播(带制表符)的差值，2。R-L负载、电路图输出电压波形、输出电压波形是否反转(如果二极管有延迟传导)？4.2.2单相

6、桥控制整流电路，1 .与单相桥类似，不同之处在于电阻负载、电路图工作原理、VT1和VT4传导中VT2和VT3承受逆压，VT1和VT4在VT2和VT3传导中承受逆压。两组触发两组触发脉冲相位差180o。单相桥式控制整流电路的输出波形(电阻)、数量关系、属于传播整流，因此输出平均电压等于半波整流的两倍，=0时不控制桥式整流。=表示输出电压为0，因此晶闸管控制相位变化范围为0到0。负载电流平均值：1。R-L负载，电路图；假定输出波形和工作原理，负载电感大，负载电流id连续，波形接近水平线。如果U2大于0，则晶闸管VT1和VT4不会关闭。T=到a瞬间为止，晶闸管VT2和VT3通过控制脉冲，VT2和VT

7、3通过两个管道。通过VT2和VT3，VT1和VT4经受反压力阻塞，通过VT1和VT4的电流快速移动到VT2和VT3。此过程也称为交换，也称为回流。数量关系，电流连续时输出电压的平均值为：输出电压的有效值为：有反电动势负载时的工作只有在|u2|E时，晶闸管能承受正电压，并且有导电的可能性。启动后，ud=u2，|u2|=E，id降至0时，晶闸管关闭，然后ud=E关闭。如果电流连续、电流中断、负载为直流马达，则切断电流会使马达的机械性质变得平滑。为了克服这个缺点，通常将平波电抗器连接到主电路的直流输出侧。触发脉冲到达时，晶闸管承受反向电压，因此不能触发感应。示例2。单相桥完全控制整流电路，U2=10

8、0V，负载下R=20，L值非常大。=/6时输出平均电压Ud、平均电流Id和变压器二次电流I2波形整流输出平均电压、电流、变压器二次电流有效值查找、解决：波形图、2)整流输出平均电压、电流、变压器二次电流有效值查找、单相传播控制整流电路、单相传播控制整流电路由一个晶闸管和整流二极管组成，U2=220 V，=45，如下图所示。查找：图=45:00 Ud=波形输出DC电压Ud，解析：其中Ud1是VT通过时的平均电压值，Ud2是VD通过时的平均电压值。单相传播与单相前提桥梁的区别：单相传播过程中变压器结构更复杂，材料消耗更大。单相传播只用两个晶闸管，比单相前提桥少两个，相应地，门驱动电路也少两个。但是

9、晶闸管能承受的最大电压是单相整体控制桥的两倍。单相传播电路仅包含一个晶闸管，比单相桥少一个，因此管道压降也少一个。单相桥半控制整流电路、电路结构单相完全控制桥、每个导电电路有两个晶闸管、一个晶闸管替代二极管，可以简化整个电路。单相桥反相器整流电路的另一种连接方法与将左侧的VT3和VT4转换为二极管VD3和VD4相同。这样可以从VD3和VD4中删除二流二极管VDR。，具有单相完全控制桥电阻负载的电路和波形，单相桥半控制整流电路的另一种连接方法，电阻负载半控制电路在电阻负载下的工作方式与完全控制电路相同。示例4。单相桥半边形整流电路，电阻负载，二极管VD2，VD4忍受一周的电压波形，分析：注意到二

10、极管的特点，电压为正就通了。因此，二极管接收的电压没有显示出积极的部分。单相半控制桥电阻负载、U2正半周、U2透过VT1和VD4为负载供电。如果U2超过0，电感电流将不再通过变压器二次绕组，而是由VT1和VD3传导。U2负伴奏触发角度A时间内的VT2、VT2传导、U2通过VT2和VD3为负载供电。U2零交叉计时、VD4导向、VD3关闭。VT2和VD4刷新，ud为0。失控现象和解决方法，如果A突然增加到180或触发脉冲损失，则晶闸管继续通，两个二极管交替通的情况发生，使ud成为正弦半波，平均保持不变称为失控。为了避免这种情况的发生，可以在负载侧并行放置二流二极管，无需通过VT1和VD3，通过内流

11、二极管再次切断VT1。，晶闸管和回灌二极管的有效电流分别为：范例5 .特定电感负载在直流电压范围为1560V，电压最高时电流为10A。带有重新充电二极管的单相桥半边形电路，通过变压器在220V电源上供电，并考虑最小控制角度min=25来计算功率。如果负载电压为60V和15V，则为晶闸管、回灌二极管的电流有效值。解析：=25，Ud=60V，Ud=15 V，cos=，=121，电路性质，4.3.2三相半波控制整流电路三个晶闸管分别连接至A、B和C三相电源，其阴极连接在一起，电阻负载工作原理，相位电压波形在t1- T2期间，A相电压高于B和C相，如图所示。如果在T1时间触发晶闸管VT1并通过，则负载

12、会产生A相压力。在T2- T3期间，B相电压最高，在T2时间触发晶闸管VT2传导。此时，VT1承受反向电压关闭，从负载中获得B相电压，在T3时触发晶闸管VT3传导，从负载中获得C相电压。电阻负载工作原理，传导规则：如果三相电压中的任何一个电压最高，则触发连接的晶闸管传导。想法1:如果把三个晶闸管换成二极管会怎么样？2: 3二极管采用了共襄折法，道统情况如何？电阻负载工作原理，自然交换点：将晶闸管换成无法控制的整流二极管，相电压的交点是二极管的自然交换点，自然交换点是导通角的起点。在三相电路中，通常t=/6是触发角度的起点，即此位置=0，在每个相位依次触发脉冲的间隔/一个周期内，三相电源依次为负

13、载供电，负载电流是连续的。电阻负载数量关系6，右图表明负载电流是连续的，间断的临界点。6点负荷平均电压Ud如何计算？首先计算一段时间内一相电压的输出平均值，负荷的总平均电压是该值的3倍。因此，Ud如下所示：电阻负载数关系/6，看右边的图=/3，A相电压减少到0，VT1关闭，此时下一个触发脉冲还没有到达，因此是负载的电压输出。晶闸管为5/6时接收触发脉冲，可承受的相位电压已经为负，不能通过，Ud为0。电阻负载波形、三相半波控制整流电路、电阻负载时电路和a=60点波形、特性：电阻负载、L值大，id波形基本上是扁平的。A30点：整流器电压波形与电阻负载相同。如果30点U2大于0，则VT1直到VT2的

14、脉冲到达时才关闭，ud波形中出现负部分。随着变大，波形的负部分将增加到=/2，Ud波形的正负面积相等。UD=0，示例7.3相半波控制整流电路，负载电感，电阻R=2，U2=220V，流二极管不连接时：4.3.2相桥式完全控制整流电路，三个连接总阴极组阴极的晶闸管(VT1)，整流原理等效分析，当前电流从A点VT1加载到VT6 b点，因此A点电位为正，B点为负。也就是说，荷载的顶部偏移为正，底部为负。在负载中找到电势为零的点O，将负载分成两部分，三相电源的中点O也是零电位，因此将O和O连接到辅助线，可以获得以下等效电路图：根据整流原理等效分析，等效电路，电流流可以分解为：A点VT1负载VT6 b点，A点VT1 R1O点，O点O R2VT6 b点，在此例中，R1的电压Upo为A相电压UA，R2的电压Uo