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第八讲整流与有源逆变3.ppt


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第八讲整流与有源逆变3

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1)变压器漏感使得电流变化比较缓和,晶闸管的di/dt减小,有利于晶闸管的安全开通;有时还人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt。
2)变压器漏感使得换相期间两相相当于短路,若整流装置容量很大,则换相瞬间会使电网电压出现缺口,造成电网波形畸变,成为干扰源,影响本身和电网上其它设备的正常运行。
3)出现换相重叠角γ,整流输出电压平均值Ud降低,电压的脉动系数也增加;
4)整流电路的工作状态增多,例如三相半波整流电路VT1-VT2变成VT1-VT1、VT2-VT2三个状态,增添了VT1和VT2同时导通的状态。
5)换相时晶闸管电压出现缺口,产生正的du/dt,可能使晶闸管误导通,须加吸收电路;

在交—直—交变频器、不间断电源、开关电源等应用场合中,大量应用
最常用的是单相桥和三相桥两种接法。

常用于小功率单相交流输入的场合,如目前大量普及的微机、电视机等家电产品中

图2-26电容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形
a)电路b)波形

在ωt=0时刻,交流电压u2高于电容电压ud,二极管VD1和VD4导通,交流电源开始向电容充电,并为负载提供能量;电容电压逐步升高,当整流桥输出电压低于电容电压时,二极管VD1和VD4关断,此后电容C放电,为负载提供能量,直至二极管VD2和VD3导通;该过程周而复始。负载固定的情况下,电容器C的容量越大,充电和放电所需要的时间越长。空载时,由于电容C储存的电荷无法释放,
重载时由于负载电阻值很小,。显然,电容C的容量越大,滤波效果越好,输出波形越趋于平滑,输出电压Ud也越高。但是,当电容容量达到一定值以后,再加大电容容量对提高滤波效果已无明显作用。

电容滤波电路利用了电容两端电压不能突变的特点,可实现电压平滑。而电感滤波电路则是利用电感两端的电流不能突变的特点,把电感器与负载串联起来,以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看,当电源提供的电流增大(由电源电压增加引起)时,电感器把能量存储起来;而当电流减小时,电感器把能量释放出来,使负载电流平滑,所以电感有平波作用。
对于负载而言,采用大电容滤波的整流电路相当于直流电压源,而采用大电感滤波的整流电路相当于直流电流源。

把电容连接在负载并联支路,把电感或电阻连接在串联支路,可以组成复式滤波器,达到更佳的滤波效果。上图是由电感与电容组成的LC滤波器,其滤波效能很高,适用于负载电流较大、要求纹波很小的场合。但是,这种滤波器由于电感体积和重量大(高频时可减小),比较笨重,成本也较高,一般情况下使用的不多。将图中的电感换成电阻,即成为电阻与电容组成的RC滤波器。这种复式滤波器结构简单,能兼起降压、限流作用,滤波效能也较高。

在电容滤波电路中,当电路接入电网时瞬间,电容的充电过程会导致电流浪涌,因此在实际应用时要考虑整流桥的抗浪涌能力。也可采用上图所示的抗浪涌电路,也称作软起电路。在电路刚接入电网时,继电器K常开触头断开,电阻R1起限流作用;等电容电压达到一定值时,控制继电器K动作,将电阻R1短接,避免正常工作时R1消耗能量。

世界各国的市电电压(单相电压)并不完全一样,有的单相电压有效值为110V,有的为220V(或230V),如我国的市电电压标准为220V。为适应不同国家的需要,实现两种输入电源的转换,可采用左图所示的倍压整流技术。
两种输入交流电压的转换由开关S来完成。当开关S闭和时,电路在110V交流输入电压下工作。在交流电的正半周,通过VD1,C1上的电压被充电到交流电压的峰值ud/2。而在交流电的负半周,C2上的电压通过VD2也被充电达到交流电压的峰值ud/2,电路输出的直流电压应为C1和C2上充电电压之和,即ud。当开关S打开时,二极管VD1~VD4组成了全桥整流电路,对输入的交流220V进行整流,也同样产生数值为ud的直流电压。
S闭和时的电路被称为二倍压整流。还有多倍压整流电路,其基本原理与二倍压整流一样,都是利用二极管的整流和引导作用,将电压分别存储在每一个电容上,然后将电容按同极性相加的原则串联即可。


图2-30电容滤波的三相桥式不可控整流电路及其波形

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  • 上传人孔乙己
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  • 时间2022-12-01