第3章 整流电路1

1、电力电子技术电力电子技术 主讲人：主讲人： 孙波孙波 2010.9山东大学山东大学 Shandong U第第3 3章章 整流电路整流电路 第第3章章 整流电路整流电路引言引言整流电路的分类整流电路的分类：按组成的器件可分为按组成的器件可分为不可控不可控、半控半控、全控全控三种。三种。按电路结构可分为按电路结构可分为桥式电路桥式电路和和零式电路零式电路。按交流输入相数分为按交流输入相数分为单相电路单相电路和和多相电路多相电路。按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又分为按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又分为单拍电路单拍电路和和双拍电路双拍电路。整流电路整流电路：出现最早的电力电子电路，将交

2、流电变为直流电。v学习整流电路的工作原理时，要根据电路中的开关器件通、断状态，交流电源的电压波形、负载性质。v分析输出直流电压、各元件的电压、各元件电流波形v得到一些计算关系v总结特点和规律第第3章章 整流电路整流电路引言引言3.1 单相可控整流电路单相可控整流电路3.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路1 1）带电阻负载的工作情况）带电阻负载的工作情况变压器T起变换电压和电气隔离的作用。电阻负载的特点电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同。（电阻加热炉、电解、电镀装置） 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路(Single Phase Half Wave Control

3、led Rectifier)3.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路图3-1 单相半波可控整流电路及波形1 1）带电阻负载的工作情况）带电阻负载的工作情况认为：晶闸管为理想器件，导通时管压降为0，关断时漏电流为0开通和关断瞬时完成交流输入为单相其波形只在u2的正半波，故称为半波整流。可控型器件ud在一个周期内脉动1次，单脉波整流wwwtTVTR0a)u1u2uVTudidwt1p2pttu2uguVT0b)c)e)uwtdaqd)00 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路(Single Phase Half Wave Controlled Rectifier)3.1.1 单相半

4、波可控整流电路单相半波可控整流电路 首先，引入两个重要的基本概念：首先，引入两个重要的基本概念：触发延迟角触发延迟角：从晶闸管：从晶闸管开始承受正向阳极电压开始承受正向阳极电压起到起到施加触发脉冲施加触发脉冲止的电角度止的电角度,用用a a表示表示,也称也称触触发角或控制角发角或控制角。导通角导通角：晶闸管在一个电源周期中：晶闸管在一个电源周期中处于通态的处于通态的电角度电角度，用，用表示表示 。=p- a auwtdaqd)3.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路 VT的的a a 移相范围移相范围为为0-180 通过控制触发脉冲的通过控制触发脉冲的相位相位来控制直流输出电压大小的

5、来控制直流输出电压大小的方式称为方式称为相位控制方式相位控制方式，简称，简称相控方式相控方式。 基本数量关系基本数量关系直流输出电压平均值为直流输出电压平均值为paaapwwp2cos145. 0)cos1 (22)(sin221222UUttdUUd(3-1)uwtdaqd)3.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路2) 带阻感负载的工作情况带阻感负载的工作情况 图3-2 带阻感负载的 单相半波电路及其波形阻感负载的特点阻感负载的特点：电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不发生突变。讨论负载阻抗角j、触发角a、晶闸管导通角的关系。wtwtwtwu20wt1p2ptug0ud

6、0uVT0twid0qab)c)d)e)f)+ + +3.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路对单相半波电路的分析对单相半波电路的分析可基于上述方法进行：可基于上述方法进行：当当VT处于处于断态断态时，相当于时，相当于电路在电路在VT处断开，处断开，id=0。当当VT处于处于通态通态时，相当于时，相当于VT短路。短路。a)b)VTRLVTRLu2u2电力电子电路的一种基本分析方法电力电子电路的一种基本分析方法通过器件的理想化，将电路简化为通过器件的理想化，将电路简化为分段线性电路分段线性电路。器件的每种状态对应于一种器件的每种状态对应于一种线性电路线性电路拓扑。拓扑。3.1.1 单

7、相半波可控整流电路单相半波可控整流电路当当VT处于通态时，如下方程成立：处于通态时，如下方程成立：VTb)RLu2b) VT处于导通状态tURitiLwsin2dd2dd（3-2）)sin()sin(tanjaqjajq-e（3-4）初始条件：t= a ，id=0。求解式（3-2）并将初始条件代入可得当t=+a 时，id=0，代入式（3-3）并整理得 )sin(2)sin(22)(2djwjaaww-tZUeZUitLR（3-3）22)( LRZwRLwjarctan其中 ，ja,已知，可求3.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路续流二极管续流二极管u2udiduVTiVTIdId

8、wt1wtwtwtwtwtwtOOOOOOp-ap+ab)c)d)e)f)g)iVDRa)图2-4 单相半波带阻感负载有续流二极管的电路及波形 当u2过零变负时，VDR导通，ud为零，VT承受反压关断。L储存的能量保证了电流id在L-R-VDR回路中流通，此过程通常称为续流续流。 数量关系数量关系(id近似恒为Id）ddVT2IIpap-（3-5）d2dVT2)(21ItdIIpapwppa-（3-6）ddVDRIIpap2（3-7）d22dVD2)(21RItdIIpapwpapp（3-8）电流平均值电流平均值电流有效值电流有效值3.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路u2udi

9、duVTiVTIdIdwt1wtwtwtwtwtwtOOOOOOp-ap+ab)c)d)e)f)g)iVDRa)图2-4 单相半波带阻感负载有续流二极管的电路及波形 移相范围：0-180晶闸管承受的最大正反向电压续流二极管承受的电压为-ud最大反向电压（3-2）22U22U3.1.1 单相半波可控整流电路单相半波可控整流电路VT的的a a 移相范围为移相范围为180 。简单，但输出脉动大，变压器二次侧电流中含直流分简单，但输出脉动大，变压器二次侧电流中含直流分量，造成变压器铁芯量，造成变压器铁芯直流磁化直流磁化。实际上很少应用此种电路。实际上很少应用此种电路。分析该电路的主要目的建立起整流电路

10、的基本概念。分析该电路的主要目的建立起整流电路的基本概念。 单相半波可控整流电路的特点单相半波可控整流电路的特点3.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路1) 带电阻负载的工作情况带电阻负载的工作情况a)u (i )pwtwtwt000i2udidb)c)d)d daauVT1,4图3-5 单相全控桥式带电阻负载时的电路及波形工作原理及波形分析工作原理及波形分析VT1、VT4组成一对桥臂VT2、VT3组成一对桥臂u2正半波，a点高于b点，4个管子都不通，VT1和VT4串联承受u2（各1/2）导通，u2过零，晶闸管电流0，VT1、VT4关断电路结构电路结构单相桥式全控整流电路单相桥式全

11、控整流电路(Single Phase Bridge Controlled Rectifier)3.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路1) 带电阻负载的工作情况带电阻负载的工作情况a)u (i )pwtwtwt000i2udidb)c)d)d daauVT1,4图3-5 单相全控桥式带电阻负载时的电路及波形工作原理及波形分析工作原理及波形分析VT2和VT3组成另一对桥臂，在u2负半周承受电压-u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断。晶闸管承受的最大正反向电压电路结构电路结构单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路(Single Phase Bridge Controlled R

12、ectifier)222U22U3.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路1) 带电阻负载的工作情况带电阻负载的工作情况a)u (i )pwtwtwt000i2udidb)c)d)d daauVT1,4图3-5 单相全控桥式带电阻负载时的电路及波形工作原理及波形分析工作原理及波形分析交流电源的正负半周都有整流输出电流，叫全波整流一个周期内，整流电压脉动2次，双脉波整流变压器二次绕组中，正负半周电流方向相反，且波形对称，平均值为零，直流分量为零，不存在直流磁化问题。电路结构电路结构单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路(Single Phase Bridge Controlled R

13、ectifier)3.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路数量关系数量关系paaapwwp2cos19 . 02cos122)(dsin21222UUttUUd（3-9）a 角的移相范围为180。a=0a=180向负载输出的平均电流值为：流过晶闸管的电流平均值只有输出直流平均值的一半，即：2cos145.0212ddVTaRUII2cos19 . 02cos12222ddaapRURURUIpwtwtwt000i2udidb)c)d)d daauVT1,3.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路流过晶闸管的电流有效值流过晶闸管的电流有效值：变压器二次侧电流有效值变压器二次

14、侧电流有效值I2与输出直流电流与输出直流电流I有效值相等：有效值相等：由式（3-12）和式（3-13）得：不考虑变压器的损耗时，要求变压器的容量 S=U2I2。papapwwppa-2sin212)(d)sin2(21222VTRUttRUI（3-12）papapwwppa-2sin21)()sin2(12222RUtdtRUII（3-13）II21VT（3-14）pwtwtwt000i2udidb)c)d)ddaauVT1,3.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路2）带阻感负载的工作情况）带阻感负载的工作情况 u2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtO

15、wtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,4图3-6 单相全控桥带阻感负载时的电路及波形 假设电路已工作于稳态，id的平均值不变。假设负载电感很大，负载电流id连续且波形近似为一水平线。u2过零变负时，电感的存在，晶闸管VT1和VT4并不关断。至t=+a 时刻，晶闸管VT1和VT4关断，VT2和VT3两管导通（承受正压）。VT2和VT3导通后，VT1和VT4承受反压关断，流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3上，此过程称换相换相，亦称换流换流。3.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路 数量关系数量关系apaaapwwpcos9 . 0cos22)(dsin21222d

16、UUttUU（3-15）晶闸管移相范围为90。晶闸管导通角与a无关，均为180。电流的平均值和有效值：变压器二次侧电流i2的波形为正负各180的矩形波，其相位由a角决定，有效值I2=Id。ddT21IIddT707. 021III晶闸管承受的最大正反向电压均为 。22U2OwtOwtOwtudidi2b)OwtOwtuVT1,4OwtOwtIdIdIdIdIdiVT2,3iVT1,3.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路3） 带反电动势负载时的工作情况带反电动势负载时的工作情况图3-7 单相桥式全控整流电路接反电动势电阻负载时的电路及波形 在|u2|E时，才有晶闸管承 受正电压，有

17、导通的可能。在a 角相同时，整流输出电压比电阻负载时大。导通之后， ud=u2， ， 直至|u2|=E，id即降至0使得 晶闸管关断，此后ud=E 。REui-dd与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度停止导电， 称为停止导电角，212sinUE-（3-16）b)idOEudwtIdO3.1.2 单相桥式全控整流电路单相桥式全控整流电路当 30 的情况的情况 特点：负载电流断续，晶闸管导通角小于120 。wwttwtwta =60u2uaubucOOOOuGudiVT1晶闸管阳极与阴极间的最大正向电压等于变压器二次相电压的峰值UT1，六段3.2.1 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路aap

18、wwpapapcos17.1cos263)(sin2321226562dUUttdUU（3-18）当a=0时，Ud最大，为 。2d0d17.1UUU)6cos(1675. 0)6cos(1223)(sin2321262dapappwwppapUttdUU(3-19)整流电压平均值的计算整流电压平均值的计算a30时，负载电流连续，有：a30时，负载电流断续，晶闸管导通角减小，U2此时有：U2当a=150时，Ud为0 导通角 。3.2.1 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路Ud/U2随a a变化的规律如图2-15中的曲线1所示。03060901201501.17321a/(

19、 )Ud/U2图3-15 三相半波可控整流电路Ud/U2随a a变化的关系1电阻负载 2电感负载 3电阻电感负载3.2.1 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路 负载电流平均值为负载电流平均值为 晶闸管承受的最大反向电压，为变压器二次线电压峰值，即晶闸管阳极与阴极间的最大正向电压等于变压器二次相电压的峰值，即RUIdd（3-20）222RM45.2632UUUU（3-21）22UUFM（3-22）3.2.1 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路2）阻感负载）阻感负载特点：阻感负载，L值很大，id波形基本平直。a30时：整流电压波形与电阻负载时相同。a =30u2uaubucOwtOwt

20、OwtOwtOwtuGuduabuacwt1iVT1uVT3.2.1 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路a30时（如a=60时的波形如图3-16所示）。u2过零时，VT1不关断，直 到 V T2的 脉 冲 到 来（VT2承受正压），才换流，（VT1承受反压）ud波形中出现负的部分。id波形有一定的脉动，但为简化分析及定量计算，可将id近似为一条水平线。阻感负载时的移相范围为90。udiaabcibiciduacOwtOwtOOwtOO3.2.1 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路数量关系数量关系由于负载电流连续， Ud可由式（3-18）求出，即Ud/U2与a成余弦关系，如图2-15

21、中的曲线2所示。如果负载中的电感量不是很大，Ud/U2与a的关系将介于曲线1和2之间，曲线3给出了这种情况的一个例子。03060901201501.17321a/( )Ud/U2图3-15 三相半波可控整流电路Ud/U2随a变化的关系1电阻负载 2电感负载 3电阻电感负载aapwwpapapcos17.1cos263)(sin2321226562dUUttdUU（3-18）3.2.1 三相半波可控整流电路三相半波可控整流电路变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为变压器二次电流即晶闸管电流的有效值为晶闸管的额定电流为晶闸管最大正、反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值三相半波的主要

22、缺点在于其变压器二次电流中含有直流分量，为此其应用较少。ddVT2577. 031IIII（3-23）dVTVT(AV)368. 057. 1III（3-24）2RMFM45. 2UUU（3-25）3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路三相桥是应用最为广泛的整流电路共阴极组共阴极组阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1，VT3，VT5）共阳极组共阳极组阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4，VT6，VT2）图3-17 三相桥式全控整流电路原理图导通顺序： VT1VT2 VT3 VT4 VT5VT3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路1）带电阻负载时的工作情况）带电阻负载时的

23、工作情况假设将晶闸管换成二极管假设将晶闸管换成二极管对于对于共阴极共阴极的三个晶闸管，阳极所接交流电压的三个晶闸管，阳极所接交流电压最大最大的一个导通的一个导通对于对于共阳极共阳极的三个晶闸管，阴极所接交流电压的三个晶闸管，阴极所接交流电压最小最小的一个导通的一个导通任意时刻，共阳和共阴极组中各有一个晶闸管导通，施加于负载的任意时刻，共阳和共阴极组中各有一个晶闸管导通，施加于负载的电压为电压为线电压线电压图图3-18 三相桥式全控整流电路带电阻负载三相桥式全控整流电路带电阻负载a a=0=0 时的波形时的波形wwwwu2ud1ud2u2Luduabuacuabuacubcubaucaucbua

24、buacuabuacubcubaucaucbuabuacuaucubwt1OtOtOtOta = 0iVT1uVT11）带电阻负载时的工）带电阻负载时的工作情况作情况a a=0=0 在自然换相点换相在自然换相点换相自然换相点既是相电压的交点，自然换相点既是相电压的交点，也是线电压的交点也是线电压的交点图图3-18 三相桥式全控整流电路带电阻负载三相桥式全控整流电路带电阻负载a a=0=0 时的波形时的波形wwwwu2ud1ud2u2Luduabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuaucubwt1OtOtOtOta = 0iVT

25、1uVT1u输出电压为两条包络线的差值，u线电压的正半周包络线图图3-19 三相桥式全控整流电路带电阻负载三相桥式全控整流电路带电阻负载a a= 30 = 30 时的时的波形波形wwwwud1ud2a = 30iaOtOtOtOtuduabuacuaubucwt1uabuacubcubaucaucbuabuacuabuacubcubaucaucbuabuacuVT1千万不要横着画千万不要横着画图图3-20 三相桥式全控整流电路带电阻负载三相桥式全控整流电路带电阻负载a a= 60 = 60 时的时的波形波形wwwa = 60ud1ud2uduacuacuabuabuacubcubaucaucb

26、uabuacuaubucOtwt1OtOtuVT图图3-21 三相桥式全控整流电路带电阻负载三相桥式全控整流电路带电阻负载a a= 90 = 90 时的波时的波形形ud1ud2uduaubucuaubwtOwtOwtOwtOwtOiaiduabuacubcubaucaucbuabuacubcubaiVT3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路晶闸管及输出整流电压的情况如表31所示时 段IIIIIIIVVVI共阴极组中导通的晶闸管VT1VT1VT3VT3VT5VT5共阳极组中导通的晶闸管VT6VT2VT2VT4VT4VT6整流输出电压udua-ub=uabua-uc=uacub-uc

27、=ubcub-ua=ubauc-ua=ucauc-ub=3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路（2）对触发脉冲的要求：按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60。共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120。同一相的上下两个桥臂，即VT1与与VT4，VT3与与VT6，VT5与与VT2，脉冲相差180。 三相桥式全控整流电路的特点特点（1）2管同时导通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各1，且不能为同一相器件。3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路（3）ud一周期脉动一周期脉动6次，每次脉

28、动的波形都一样，故该次，每次脉动的波形都一样，故该电路为电路为6脉波整流电路脉波整流电路。（4）需保证同时导通的）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲个晶闸管均有脉冲可采用两种方法：一种是可采用两种方法：一种是宽脉冲宽脉冲触发触发 一种是一种是双脉冲双脉冲触发（常用）触发（常用） (5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。承受最大正、反向电压的关系也相同。 三相桥式全控整流电路的特点特点3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路1）带电阻负载时的工作情况）带电阻负载时的工作情况当a60 时，ud波形

29、均连续，对于电阻负载，id波形与ud波形形状一样，也连续 波形图： a =0 （图318 ） a =30 （图319） a =60 （图320）当a60 时，ud波形每60中有一段为零，ud波形不能出现负值 波形图： a =90 （ 图321）带电阻负载时三相桥式全控整流电路a角的移相范围是a60 时时（a =0 图322；a =30 图323）ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相似。 各晶闸管的通断情况 输出整流电压ud波形 晶闸管承受的电压波形3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路2) 阻感负载时的工作情况阻感负载时的工作情况主要包括区别在于：得到的负载电流id波形不同

30、。 当电感足够大的时候， id的波形可近似为一条水平线。图图3-22 三相桥式全控整流电路带阻感负载三相桥式全控整流电路带阻感负载a a= 0 = 0 时的波时的波形形ud1u2ud2u2LudidwtOwtOwtOwtOuaa = 0ubucwt1uabuacubcubaucaucbuabuaciVT图图3-23 三相桥式全控整流电路带阻感负载三相桥式全控整流电路带阻感负载a a= 30 = 30 时的时的波形波形ud1a = 30ud2uduabuacubcubaucaucbuabuacwtOwtOwtOwtOidiawt1uaubuc三相桥式全控整流电路带阻感负载三相桥式全控整流电路带阻

31、感负载a a= 60 = 60 时的波形时的波形3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路a 60 时（时（ a =90图324）阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。 电阻负载时，ud波形不会出现负的部分。 阻感负载时，ud波形会出现负的部分。带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的a角移相范围为90 。a = 90ud1ud2uacubcubaucaucbuabuacuabuduacuabuacwtOwtOwtOubucuawt1uVT3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路3) 定量分析定量分析当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载a60 时）的平均值为：a

32、wwpapapcos34.2)(sin63123232dUttdUU（3-26）3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路3) 定量分析定量分析 带电阻负载且a 60时，整流电压平均值为：输出电流平均值为 ：Id=Ud /R)3cos(134.2)(sin63232dapwwppapUttdUU（3-27）3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路当整流变压器为图当整流变压器为图3-17中中所示采用星形接法，带阻所示采用星形接法，带阻感负载时，变压器二次侧感负载时，变压器二次侧电流电流波形如图波形如图3-24中所示，中所示，其有效值为：其有效值为：ddddIIIII816.

33、03232)(3221222-ppp（3-28）ud1a = 30ud2uduabuacubcubaucaucbuabuac wtOwtOwtOwtO3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致。接反电势阻感负载时，在负载电流连续的情况下，电路工作情况与电感性负载时相似，电路中各处电压、电流波形均相同。仅在计算Id时有所不同，接反电势阻感负载时的Id为：REUI-dd（3-29）式中R和E分别为负载中的电阻值和反电动势的值。应用3.2.2 三相桥式全控整流电路三相桥式全控整流电路一、一、换相换相 电流从一个元件换到另一个电流从一个元件换到另一

34、个元件的过程叫换相。元件的过程叫换相。 理想换相理想换相 LB=0, 电流可以突变电流可以突变 实际换相 LB=0，电流是一个渐变的过程3.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响考虑包括变压器漏感在内的交流侧电感的影响，该漏感可用一个集中的电感LB表示。电感对电流变化起阻碍作用，电感电流不能突变，因此换相过程不能瞬间完成。现以三相半波为例，然后将其结论推广。图3-25 考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路及波形udidwtOwtOgiciaibiciaI3.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响二、换相过程分析 VT1换相至VT2的过程：因a、b两相均有漏

35、感，故ia、ib均不能突变。于是VT1和VT2同时导通，相当于将a、b两相短路，在两相组成的回路中产生环流ik。ik=ib是逐渐增大的， 而ia=Id-ik是逐渐减小的。当ik增大到等于Id时，ia=0，VT1关断,换流过程结束。udidwtOwtOgiciaibiciaI3.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响换相重叠角换相重叠角换相过程持续的时间，用电角度g g表示。2ddddbakBbkBaduutiLutiLuu-（2-30）换相过程中，整流电压换相过程中，整流电压u ud d为同时导通的两个晶闸管所为同时导通的两个晶闸管所对应的两个相电压的平均值。对应的两个相电压

36、的平均值。udidwtOwtOgiciaibiciaI3.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响换相压降与不考虑变压器漏感时相比，ud平均值降低的多少。dB0B6565B6565Bbb6565dbd23d23)(ddd23)(d)dd(23)(d)(3/21IXiLttiLttiLuutuuUIpwpwpwpwppgapapgapapgapa-dkkk（2-31）udidwtOwtOgiciaibiciaI3.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响换相重叠角g g的计算B2Bab2)65sin(62)(ddLtULuutipw-k由上式得：)65sin(26

37、ddB2pww-tXUtik进而得出：)65cos(cos26)(d)65sin(26B265B2pwawpwwpa-tXUttXUitk（2-32）（2-33）（2-34）3.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响由上述推导过程，已经求得：)65cos(cos26)(d)65sin(26B265B2pwawpwwpa-tXUttXUitk 当 时， ，于是65pgawtdkIig g 随其它参数变化的规律： （1） Id越大则g g 越大； （2） XB越大g g 越大； （3） 当a a90 时，a a 越小g g 越大。)cos(cos26B2dgaa-XUI（2-35

38、）2dB62)cos(cosUIX-gaa（2-36）3.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响 变压器漏抗对各种整流电路的影响变压器漏抗对各种整流电路的影响 dUdBIXpdB2IXpdB23IXpdB3IXpdB2ImXp)cos(cosgaa-2Bd2UXI2Bd22UXI2dB62UIX2dB62UIXmUXIpsin22Bd电路形式单相全波单相全控桥三相半波三相全控桥m脉波整流电路 表2-2 各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算23U23U注：单相全控桥电路中，环流ik是从-Id变为Id。本表所列通用公式不适用； 三相桥等效为相电压等于 的6脉波整流电路，故其m=

39、6，相电压按 代入。23U23U3.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路影响的一些结论变压器漏感对整流电路影响的一些结论:出现换相重叠角g g ，整流输出电压平均值Ud降低。整流电路的工作状态增多。晶闸管的di/dt 减小，有利于晶闸管的安全开通。 有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt。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，为此必须加吸收电路。 换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。3.4 电容滤波的不可控整流电路电容滤波的不可控整流电路3.4 电容滤波的电容滤波的不可控不可控整流电路整流电路在交在交直直交变频器、不间

40、断电源、开关电交变频器、不间断电源、开关电源等应用场合中，大量应用。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。由于电路中的电力电子器件采用整流二极管，故也称这类电路为二极管整流电路。3.4.1电容滤波的单相不可控整流电路电容滤波的单相不可控整流电路常用于小功率单相交流输入的场合，如目前大量普及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。的微机、电视机等家电产品中。1） 工作原理及波形分析工作原理及波形分析图3-26 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) 波形基本工作过程基本工作过程：在u2正半周过零点至w wt=0期间，因u2ud，故二极管均不导通，电容C向R放电，提供负载所需电流。至w wt=0之后，u2将要超过ud，使得VD1和VD4开通，ud=u2，交流电源向电容充电，同时向负载R供电。b)0iudqp2pwti,uda)+RCu1u2i2VD1VD3VD2VD4idiCiR3.4.1电容滤波的单相不可控整流电路电容滤波的单相不可控整流电路2) 主要的数量关系主要的数量关系