三项半波整流电路分析资料

1、第,2,章,整流与有源逆变,2.1,概述,将交流电转换成直流电的变换称之为,整流,，实现整流变换的装置称之为,整,流器,。,可控整流,不控整流,整流,逆变,在整流变换过程中，其平均功率（或,能量）的流向是从交流电源流向直流,负载。,工业应用中常常需要把直流电能转换,成交流电能，这种对应于整流的逆向,过程称之为,逆变,。,有源逆变,无源逆变,在逆变过程中，其平均功率（或能,量）是从直流侧流向交流侧的。,图,2-1,整流与逆变的功率流向,图,2-2,部分常用的整流电路,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?

2、,?,?,?,?,?,?,?,全波,半波,按变压器绕组电流,桥式,零式,按电路结构,六相,三相,单相,按电源相数,全控整流,半控整流,可控整流,不控整流,按组成器件,?,?,可控整流电,路的主元件在,采用晶闸管时，,其控制方式都,采用,相位控制,，,故这类整流电,路又称之为,相,控整流,。,c,）,d,）,除,c,）、,d,）外,a,）,e,）,f,）、,g,）,b,）、,f,）,c,）、,d,）、,e,）、,g,）,a,）、,b,）,*,、,f,）,c,）、,d,）、,e,）、,g,）,2.2,单相可控整流电路,图,2-3,电阻性负载的单相半波整流电路及其,工作波形,2.2.1,电阻性负载的

3、单相半波,可控整流,理想化假设,:,1.,开关元件是理想的,2.,变压器是理想的,3.,电网电压是理想的正弦波,（一）工作原理,（二）控制角、元件导通角,（三）输出电压,（四）输出电流,（五）元件电压,?,?,),cos,1,(,2,2,sin,2,2,1,1,2,2,0,0,U,t,td,U,dt,u,T,U,T,d,?,?,?,?,?,?,t,d,t,R,U,dt,i,T,I,I,I,T,VT,?,?,?,?,2,2,2,0,0,2,0,sin,2,2,1,1,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,R,U,2,2,sin,4,1,2,?,?,?,2.2.2,电感性负载的单

4、相半波可控整流,图,2-4,电感负载的单相半波可控整,流电路,（一）无续流二极管电路的工作原理及波形,电路图如图,2-4a,）所示，电源电压如图,2-4b,）所示，,触发信号仍为与电源同步且控制角为的脉冲，如图,2-,4c,）所示。,在,到,阶段，晶闸管,VT,承受正向电压但没有,触发信号，晶闸管不会导通，,、,都等于零。,当,的,时刻，晶闸管,VT,被触发导通,.,导通,期间内,有方程,解此方程可得输出电流为,:,当,电源电压过零时，由于电感的存在，这时的电,流并不为零，晶闸管,VT,不会关断。,可得关于导通角的,方程为,在,之后，由于晶闸管,VT,关断，,、,又都保持为零，,直至下一个周期

5、又重复上面分析的过程。,0,?,t,t,?,0,u,0,i,t,?,1,t,t,U,dt,di,L,Ri,u,sin,2,2,0,0,0,?,?,?,t,2,2,2,1,0,),sin(,2,),sin(,2,),(,),(,),(,g,t,e,z,U,t,z,U,t,i,t,i,t,i,?,?,?,?,?,?,?,t,?,0,),sin(,),sin(,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,tg,e,4,t,t,?,0,u,0,i,（二）有续流二极管电路的工作原理,为了提高整流器输出电压的平均值和减小变压器的发热损,耗，按图,2-5a),所示极性在负载两端并联一功率二极管,VD

6、,，,VD,称为,续流二极管。,图,2-5,有续流二极管的单相半波,可控整流电路及其工作波形,（三）有续流二极管电路工作时的数学表达式,1,输出电压,在电流断续、电流连续或电感足够大的几种情况下，,有续流二极管电路的输出电压在一个周期内的表达式,都为,输出电压,的直流分量（平均值）,为,2,负载电阻,R,上电压平均值,3,输出电流平均值,4,元件电压、元件电流,晶闸管,VT,所承受的断态正向峰值电压、反向峰值电压,及二极管,VD,的反向峰值电压都为,。,5,控制角的有效移相范围为,.,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,2,0,sin,2,2,0,t,t,t

7、,U,u,0,u,d,U,),cos,1,(,2,2,2,U,U,U,d,Rd,?,?,?,),cos,1,(,2,2,2,R,U,R,U,I,I,Rd,Rd,d,?,?,?,?,2,2,U,0,6,晶闸管,VT,的元件导通角,。,?,?,2.2.3,电阻负载的单相桥式全控整流电路,图,2-6,电阻负载的单相桥式,可控整流电路及工作波形,（一）工作原理,图,2-6,的桥式整流电路与图,2-3,的单相半波整流电路相比，,桥式整流把电源电压的负半波也利用起来了，使输出电压,在一个电源周期中由原来的只有一个脉波变成了有二个脉,波，改善了波形，提高了输出。在变压器的副方绕组中，,绕组电流的波形如图,2

8、-6h,）所示，两个半周期的电流方,向相反且波形对称，因此不再存在半波整流电路中的变压,器直流磁化问题，提高了变压器的绕组利用率。,（二）输出电压,的平均值,?,?,?,?,?,?,?,?,?,cos,9,.,0,cos,2,2,sin,2,1,1,2,2,2,0,0,U,U,t,td,U,dt,u,T,U,T,d,?,?,?,?,?,?,?,（三）电感,L,上的电压及电阻,R,上的电压,d,R,Rd,R,U,u,U,u,?,?,?,0,0,u,u,u,u,u,R,L,L,?,?,?,?,（四）输出电流,R,U,R,U,I,I,I,d,d,cos,9,.,0,2,2,0,?,?,?,?,（五）

9、晶闸管电流,由于两晶闸管对轮流导通，在一个正弦周期内各导通,180,，故流过各晶闸管上的电流,是幅值为,、宽度为,180,的矩形波电流，所以其平均值为,晶闸管电流的有效值为,d,I,d,Td,I,I,2,1,?,2,d,T,I,I,?,（六）元件电压,元件的最大断态正向电压、最大反向电压都为,。,2,2,U,（七）控制角与导通角,控制角的有效移相范围为,，但从式（,2-18,）可看到，当,时，输出电压的平均值,为负。元件的导通角,。,0,2,/,?,?,?,?,2.2.5,单相桥式半控整流电路,图,2-8,单相桥式半控整流电路,及其,L,足够大时的工作波形,（一）晶闸管共阴极接法电路,从波形图

10、可知，输出电压的平均值为,),cos,1,(,2,2,U,U,d,?,?,失控现象,图,2-9,单相桥式半控整流电路,失控时的波形,（二）,有续流二极管的晶,闸管共阴极接法电路,图,2-10,有续流二极管的单相半控整流电,路及其,L,足够大时的工作波形,（三）晶闸管在同一桥臂的,电路,图,2-11,晶闸管在同一桥臂的单相半控整,流电路及其,L,足够大时的工作波形,2.3,三相半波可控整流电路,图,2-12,电阻负载时的三相半波,可控整流电路及,时的工作,波形,?,?,0,（一）控制角及触发脉冲顺序,三个晶闸管的导通顺序是,1,5,3,1,VT,VT,VT,VT,?,?,?,（二）,时,输出电压

11、在一个周期中的分段表达式为,输出电压的平均值为,电流是连续的,，其平均值为,?,?,0,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,390,270,270,150,150,30,0,t,u,t,u,t,u,u,W,V,U,2,2,2,6,5,6,0,0,17,.,1,2,6,3,sin,2,2,3,1,U,U,t,td,U,dt,u,T,U,T,d,?,?,?,?,?,?,d,d,d,d,d,R,U,R,U,R,U,I,2,2,17,.,1,2,6,3,?,?,?,（三）,时,?,?,?,?,30,0,?,图,2-13,时电阻负载,的三相半波可控整流电路,波形,?,

12、?,30,图,2-14,电阻负载三,相半波可控整流,时的工作波形图,?,?,60,时，输出电压的平均值,为,：,输出电流的平均值,元件电流的平均值,元件电流的有效值,、变压器副方,绕组电流的有效值,为,?,?,?,?,30,0,?,U,t,td,U,U,d,cos,2,6,3,sin,2,2,3,2,2,6,5,6,?,?,?,?,?,?,?,?,?,cos,2,6,3,2,?,?,?,d,d,d,d,R,U,R,U,I,?,?,cos,2,6,3,2,?,?,?,d,d,Td,R,U,I,I,T,I,2,I,?,?,?,?,2,cos,4,3,3,1,),sin,2,(,2,1,2,2,2,

13、6,5,6,2,?,?,?,?,?,?,?,?,?,d,d,T,R,U,t,d,t,R,U,I,I,2.3.2,电感负载的三相半波可控整流电路,图,2-15,电感性负载三相半波可控整,流,时的工作波形,?,?,60,（一）工作原理,（二）输出直流电压的平均值,dt,u,T,U,T,d,0,0,1,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,6,5,6,2,sin,2,2,3,t,td,U,?,?,?,cos,17,.,1,cos,2,6,3,2,2,U,U,?,?,（三）输出电流的平均值,?,?,cos,2,6,3,2,d,d,d,R,U,R,U,I,?,?,),2,(,?,?,?,（

14、四）晶闸管元件电流,d,Td,I,I,3,1,?,d,d,T,I,t,d,I,I,I,3,3,2,1,2,3,2,0,2,?,?,?,?,（五）晶闸管电压,最大反压，最大正向阻断电压都为,2,6,U,（六）控制角的移相范围,的移相范围应是,，,有续流二极管时,?,90,0,?,150,0,2.3.3,共阳极连接的三相半波可控整流电路,图,2-17,共阳,极连接的三,相半波可控,整流电路及,a),波形电路图,b,）,0,时的波形图,c,）,30,时的波形图,2.4,三相桥式全控整流电路,三相半波整流电,路虽然较单相整流,电路来说在装置容,量、输出电压的脉,动等许多方面有了,很大的改善，但三,相半

15、波整流电路的,输出在每个电源周,期中仍只有,3,个脉波，,且整流变压器中还,存在着严重的直流,磁化电流问题。因,此在工业生产中最,大量使用的是,三相,桥式整流电路,本节将只讨论,三相桥式全控整流器的理,想工作状态,。所谓理想工作状态是假设,具有如下的理想条件：,理想变压器。即变压器的漏抗、绕,组电阻和励磁电流都可忽略。,晶闸管元件是理想的。,电感性负载时，直流电感,Ld,足够大，,输出电流的纹波可以不计。,电源为三相对称系统，其表达式如,式,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,),3,4,-,t,sin(,2,),3,2,sin(,2,sin,2,2,2,2,U,u,t,U,u

16、,t,U,u,W,V,U,2.4.1,电阻性负载,时,0,?,图,2-18,电阻性负载三相桥式全控整流,时的工作波形,?,?,0,（一）工作原理,那末，对上组（共阴连接组）,晶闸管，在,（,R,S,）,之,间是,导通，,、,承受反压而,关断；在,之间是,导通；,在,之间是,导通。,?,?,?,150,30,t,3,VT,5,VT,?,?,?,270,150,t,3,VT,?,?,?,390,270,t,5,VT,同理，对下组（共阳连接组）,晶闸管，,的导通区间是,，,的导通区间,是,，,的导通区间,是,。,2,VT,),(,210,90,B,A,?,?,4,VT,),(,330,210,C,B

17、,?,?,6,VT,),(,450,330,A,C,?,?,六只晶闸管导通的顺序是, , 。,1,VT,2,VT,3,VT,4,VT,5,VT,6,VT,1,VT,1,VT,（二）三相桥式可控整流电路,触发脉冲的形式,图,2-19,触发脉冲的三种形式,在晶闸管需导通的区域仅用初,始的一个窄脉冲去触发的方式称,“,单窄脉冲触发,”,每个元件除了在各自的换流点,处有一个脉冲之外，还在,60,度电,角度之后的下一个导通元件的导,通时刻补了一个脉冲。所补的脉,冲在电流连续的稳态工作时并不,起任何作用，但它却是电路启动,及在电流断续时使电路正常工作,所不可缺少的，这种触发方式称,之为“,双窄脉冲触发,”

18、。,若把上面的双窄脉冲连成一,个宽脉冲，电路当然也可正常工,作，这种触发方式称之为“宽,脉,冲触发,”,2.4.2,电阻性负载,时,0,?,图,2-20,电阻性负载三相全控整流桥,的工作波形,?,?,60,（一）,时,?,?,0,6,电路稳态工作时，电流在,时是连续的；在,时电流,处于临界连续状态。输出电压,的平均值为,?,?,60,?,?,?,?,60,0,t,d,t,U,t,d,u,dt,u,T,U,UV,T,d,?,?,?,?,?,?,?,?,),6,sin(,2,3,3,2,6,1,2,2,6,2,6,0,0,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,cos,34,.,2

19、,cos,6,3,2,2,U,U,?,?,?,?,60,（二）,时,输出电压平均值为,),3,cos(,1,6,3,),6,sin(,2,3,2,6,2,2,6,5,6,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,U,t,d,t,U,U,d,图,2-21,电阻性负载三相全控整流桥,的工作波形,?,?,90,2.4.3,电感性负载时,图,2-22,大电感负载时三相桥式全控整流电路,及其在,时的波形,?,?,30,（一）工作原理,（二）输出电压,t,d,t,U,dt,u,T,U,T,d,?,?,?,?,?,?,?,?,),6,sin(,2,3,2,6,1,2,2,6,0,0

20、,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,cos,34,.,2,cos,6,3,2,2,U,U,?,?,（三）输出电流,?,?,cos,6,3,2,d,d,d,d,R,U,R,U,I,?,?,（四）元件电流和变压器副方绕,组电流,d,T,T,Td,I,dt,i,T,I,3,1,1,0,?,?,?,d,d,U,T,I,t,d,I,dt,i,T,I,3,2,2,2,1,2,6,5,6,2,0,2,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,（五）元件电压,图,2-23,给出了三相桥式全控整流电路大电感负载在不同控制角时的输,出电压波形，从图中可看到当控制角变化时输出电压的变化情况,。,图,

21、2-,23,三,相桥式,全控整,流电路,大电感,负载,在不同,控制角,时的波,形图,2.5,整流电路换流过程,2.5.1,换流过程分析,图,2-24,有交流电感的三相桥式全控整流电路,及,时的波形,?,?,30,同一组中有两管同时导通的期间称之为,换流期间,VT,5,与,VT,1,换流期间的等值电路可画成如,图,2-25,所示，图中在考虑到直流侧电感的,作用后把负载电路已作为恒流源处理。,图,2-25,VT,5,与,VT,1,换流时的等效电路,换流期间，有方程,：,?,?,?,?,?,?,?,?,?,UW,T,C,T,C,d,T,T,u,dt,di,L,dt,di,L,I,i,i,5,1,5,

22、1,（一）换流期间的电压,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,0,2,1,2,1,6,5,1,dt,dI,L,dt,di,L,u,u,dt,di,L,u,u,dt,di,L,u,d,C,T,C,LCV,UW,T,C,LCW,UW,T,C,LCU,输出电压为,：,),(,2,1,2,1,2,1,0,UV,WV,UW,UV,V,UW,U,N,P,u,u,u,u,u,u,u,u,u,u,?,?,?,?,?,?,?,?,?,对于其它换流期间，也可得到类似的表达式，由,此可以得到的结论是：,1,。换流期间参与换流的交流侧电感上的压降其,大小等于参与换流的两相线电压的,1/

23、2,（两个相电压,之差的,1/2,），不参与换流相电感上的压降为零；,2,。换流期间换流元件处输出点的电位等于参,与换流的两相电压的算术平均值（两个相电压之和的,1/2,）；,3,。换流期间的输出电压是不计时的输出电压减去,换流电感上的电压值，或者说是换流前与换流后两个,输出线电压的算术平均值（两个线电压之和的,1/2,）。,U,L,I,C,d,?,?,?,?,?,),3,2,(cos,cos,2,1,（二）换流期间的电流,),6,cos(,cos,2,6,2,1,?,?,?,?,?,?,?,t,L,U,i,C,T,),6,cos(,cos,2,6,2,1,5,t,L,U,I,i,I,i,C,

24、d,T,d,T,?,?,?,?,?,?,换流期间的换流电流是按,余弦曲线,规律变化,的曲线，其波形如图,2-24d,）,所示。,（三）换流角,换流过程所对应的时间用电角度表示，,叫,换流角,2.5.2,换流对整流电路的影响,（一）交流电感上的电压,C,d,C,d,A,X,I,L,I,S,?,?,?,?,式中,整流电路交流侧的等效内,电抗。,C,C,L,X,?,（二）交流电感对输出电压平均值的,影响,C,d,d,C,d,d,X,I,U,X,I,U,U,3,),(,3,cos,6,3,2,?,?,?,?,?,（三）交流电感对元件电流变化率的影响,),(,2,6,2,dt,di,U,L,s,C,?,

25、（四）考虑交流侧电感后的元件电压,以晶闸管,VT,1,为例，所受的电压在考虑交流,侧电感后应为,P,LCU,U,T,u,u,u,u,?,?,?,1,2.6,有源逆变电路,把直流变换成交流的变换称之为,逆变,，实现逆変的电路及装置称逆変电路、逆変器,有源逆变,是把直流电能所转换的交流电能输送给交流电网。,对既需在整流状态工作又需在逆变状态工作的整流器可称之为,整流,/,逆变变换器,或笼统地,称之为,变换器,。,2.6.1,有源逆变产生条件,（一）电源间能量传递的条件,当变换器进入有源逆变状态时，,从能量传递的角度看是把直流,侧的能量传送到交流电网中去，,因此直流侧必须要有一个能量,源，也即直流侧

26、要有一个直流,电源或等效的直流电源（如储,能的电感线圈）。,（二）有源逆变条件,?,直流侧必须有一个直流电源。其电动势极性必须,和变换器所允许的电流流动方向一致；在无特别的,附加限流电阻的情况下，其电势值应小于变换器所,能产生的最大负压的幅值（三相桥式为）。,?,变换器应是可输出负压的全控整流桥，且控制角,能移到,的区域内。因为对于全控整流桥，若控,制角移相范围不够，移不到大于区域,中去时，则,无法得到负电压；同样，对于半控桥或带有续流二,极管的整流桥，即使,也无法得到负电压。,?,当上述两条同时满足，使电路投入工作，调节控,制角大于,，且使,略小于,时有源逆变就可正常,工作。,?,?,90,

27、?,90,?,?,90,?,90,d,U,?,B,E,2.6.2,三相桥式有源逆变电路,图,2-28,三相桥式有源逆变电路,a,）原理电路,b,）,时的工作波形,c,）逆变颠覆时的输入波形,?,?,150,（一）工作原理,各元件的工作情况和整流状态时,一样：在非换流期间，上、下元件组,各有一个元件导通，在换流的期间内，,电路中有三个元件导通。,电路每隔,出现一次元件换流，并,按的次序轮番进行。每个元件的导通,角,。,由于控制角,，其输出电压的平,均值为负值，三相桥式全控整流器运,行在逆变工作，其,的波形如图,2-,28b),所示。,3,/,R,C,T,B,S,A,R,?,?,?,?,?,?,?

28、,?,?,?,?,?,?,?,?,?,120,?,?,90,?,0,u,（二）输出电压的平均值,由上述情况可知，有源逆变电路的,工作规律与整流时相同，当忽略换流过,程时，其逆変器直流侧平均电压可以直,接用式（,2-44,）求得,U,U,U,dm,d,cos,cos,6,3,2,?,?,式中,为,时的输出电压平均值，也,即可输出的最大直流电压。,0,?,dm,U,考虑换流过程时，设换流区间为,，,输出电压的平均值：,t,d,u,t,d,u,U,UW,UV,d,2,1,2,6,2,6,6,6,2,6,?,?,?,?,?,?,?,?,?,（三）晶闸管电压,在逆变工作状态运行时，,晶闸管端电压的波形如

29、图,2-,28b,）所示,。,?,?,?,?,?,t,?,?,?,?,?,150,max,?,?,30,min,2.7,电动势负载和电容性负载的整流电路,2.7.1,电动势负载的可,控整流电路,(,一,),时的工作情况,0,?,d,L,图,2-31,三相桥式整流电路反电势负载,时的电路及波形,0,?,d,L,电流连续时输出电压的平均值及输出电流平均,值分别为,R,E,U,I,U,U,d,d,d,d,?,?,?,?,?,cos,6,3,2,电流断续时，输出电压,?,?,?,?,?,?,?,?,d,UV,E,t,U,u,u,),6,sin(,6,2,0,?,?,),2,(,),6,(,),6,(,

30、),6,(,0,0,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,t,t,电流断续时输出电压的平均值为,t,d,E,t,d,u,t,d,u,U,d,UV,d,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,2,6,6,6,0,3,6,6,0,0,3,3,2,6,),3,(,3,),6,2,cos(,2,sin,6,6,0,0,0,2,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,d,E,U,（二）,0,0,?,?,d,d,R,L,，,图,2-32,三相

31、桥式整流电路反电势负载,且,时的电路及波形,0,?,d,L,),2,3,cos(,),2,sin,2,2,cos,(,6,3,0,0,0,0,2,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,d,d,L,U,I,?,?,?,?,?,?,sin,2178,.,0,sin,),6,3,1,(,6,3,),(,2,2,min,d,d,d,L,U,L,U,I,?,?,?,),(,),1,.,0,05,.,0,(,10,693,.,0,),(,2,sin,),(,10,693,.,0,2,3,min,2,3,H,I,U,H,I,U,L,dN,d,d,?,?,?,?,?,?,),(,),1,.,0,05

32、,.,0,(,693,.,0,2,mH,I,U,dN,?,dN,d,I,I,%),10,%,5,(,),(,min,?,t,d,i,I,d,0,6,6,0,2,6,?,?,?,?,?,2.7.2,电容滤波的不控整流电路,图,2-33,电容滤波、单相半波整流,电路及其波形,（一）工作原理,设当,时合闸，使电路投入工作。合闸时,电容两端的电压初始值,。合闸后，二极,管,VD,导通，导通后电路的方程为,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,),sin(,2,cos,2,sin,2,sin,2,2,2,2,2,2,2,?,?,?,?,?

33、,t,z,U,i,i,i,t,CU,dt,du,C,i,t,R,U,R,u,i,t,U,u,u,u,C,R,C,C,R,R,R,C,0,?,t,0,),0,(,?,c,u,时，将过零而使,VD,关断，,VD,导通阶段,结束。这时电容上的电压值记为，有,t,?,?,),sin(,2,2,0,?,?,?,?,U,U,C,?,sin,2,2,U,?,),(,1,0,?,?,?,?,?,?,?,?,?,t,RC,C,R,C,e,U,u,u,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,RC,RC,C,C,e,U,e,U,u,U,U,u,?,?,?,?,?,?,

34、?,?,?,?,?,?,?,sin,2,sin,2,),2,sin(,2,2,),2,(,1,0,2,2,2,RC,e,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,sin,sin,（二）滤波电容,C,对整流电路的,影响,1,对输出电压的影响,图,2-33,电容滤波、单相半波整流电,路及其波形,结论是，,电容滤波的不控整流电路其输出电压平,均值不是一个定数，它将随着,RC,的变化而变化。,当,电阻,R,减小（负载电流增大），或当电容容量,C,减小，,则输出电压降低、电压波动加大。输出电压平均值,的最大值是输出电压瞬时值的峰值，输出电压平均,值的最小值是该电路在电阻负载情况下的输出电压,平均值。输出电

35、压平均值的最大值与最小值在不同,电路形式下的值如下表所示：,m,ax,d,U,2,2,U,2,2,U,2,6,U,m,in,d,U,2,2,2,U,?,2,2,6,3,U,?,2,6,3,U,?,单相桥式,不控整流,三相半波,不控整流,三相桥式,不控整流,2,对输入电流的影响,从上面的分析可知，若,R,一定，,C,增加大,时，输出电压的平均值增加，,的平均值,也将增大，而这时,VD,的导通角将减小，,必然的结果是,的幅值要增加，因此，为,了要减小电压波动而增大电容,C,的结果是,使输入电流,的有效值大大增加，使,的脉动增加，其结果是必须要增加整流二,极管的电流容量。这在参数选择时应给予,注意。

36、,R,i,2,i,2,i,2,i,3,初始合闸相位的影响,在三相桥式整流电路中，无论何时,合闸，总有一相处在较高的正电压,位置，这就必须在合闸的过程中要,加有限流措施，或在电路中串入限,流电阻，合闸完成后再切除（短路,限流电阻），或串入一个小电感，,以限制其过大的合闸电流。,（三）滤波电容的工程计算,图,2-34,单相桥式整流电路滤波电,容计算的波形图,单相桥式整流电路,?,?,?,?,2,max,2,%),1,ln(,),1,%,(,2,%),1,arcsin(,%),1,ln(,2,%),1,arcsin(,U,U,U,I,U,R,U,U,C,d,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?

37、,?,?,?,?,?,?,?,根据同样的方法，可求得三相桥式不控,整流电路滤波电容的计算公式为,R,U,U,C,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,%),1,ln(,6,%),1,arcsin(,2.8,可控整流器主电路的参数选择,2.8.1,整流变压器参数计算,在整流电路中，整流变压器处于交流电,网和整流电路之间，其作用是：,?,变换电压,?,抑制干扰,?,故障隔离,(,一）二次侧相电压有效值,的计算,2,U,d,U,U,cos,2,3,3,2,?,3,2,1,0,2,K,U,K,K,K,U,dN,?,（二）二次侧相电流有效值,的计算,2,I,d,d,I,I,I,816,.,0,3,2,

38、2,?,?,（三）一次侧相电流有效值,的计算,1,I,2,1,2,1,I,N,N,I,?,（四）二次侧容量和一次侧容量,的,计算,1,S,图,2-35,三相零式整流电路,a,）,D/Y,联结的原理电路,b,）电流波形,d,d,d,I,I,I,I,578,.,0,3,1,3,2,2,1,2,2,?,?,?,d,d,d,d,I,I,I,I,I,472,.,0,3,2,3,4,),3,1,(,3,2,),3,2,(,2,1,2,2,1,?,?,?,?,?,?,?,),(,2,1,2,1,S,S,S,?,?,2.8.2,电抗器电感量的计算,（一）反电势负载维持电流连续,所需的电感量,dN,d,I,U,

39、L,),1,.,0,05,.,0,(,693,.,0,2,?,式中，常系数,0.693,是与整流电路形,式及电源频率有关的，若三相半波则,为,1.46,，单相桥式则为,2.86,（二）为限制短路电流所需的,的,计算,d,L,),(,847,.,5,),(,6,5,.,1,2,2,mH,I,K,U,I,I,U,L,dN,d,dt,dm,d,?,?,?,（三）限制电流脉动所需的电感量,),(,2,2,),/,(,2,1,2,2,H,I,S,U,h,f,k,I,S,U,f,U,U,I,U,L,dN,i,h,dN,i,h,hM,hM,h,hM,d,?,?,?,?,?,?,2.8.3,晶闸管参数选择,由

40、前面分析可知，晶闸管在三相桥式电路,中必须承受的最高电压为,元件正反向重复峰值电压必须满足,2,6,U,U,Tm,?,2,6,U,K,U,U,u,rrm,drm,?,?,（一）电压容量选择,（二）电流容量选择,而元件的电流容量必须满足,d,Ta,i,Ta,I,K,I,K,I,3,57,.,1,?,?,?,电流的安全系数，在一般工频,运行条件下取,5,.,1,2,.,1,?,i,K,2.9,晶闸管触发电路,2.9.1,晶闸管触发电路的基本要求,触发信号应有合适的功率（电压及电流）。,触发信号的起始时刻应满足主电路的要求。,触发脉冲应有一定的宽度，以保证晶闸管在需,要导通的区域都能可靠地开通。,触发电路的触发脉冲波形应满足主电路的需要。,2.9.2,触发电路的输出级,图,2-36,无电隔离的触发信号输出级电路,a,）单结晶体管输出,b,）晶体管功放输出,c,）输出脉冲波形,图,2,-,37,脉,冲,信,号,隔,离,输,出,电,路,图