资料电力电子ac dc

交流—直流（AC-DC）变换（一）AC-DC2讨论:（1）主电路形式（2）结构特点（3）工作原理（4）工作特性（5）电压电流波形

（6）数量关系

AC-DC3负载：电阻性，电感性，电容性，反电势分类：电路形式(桥式、零式)相数(单相、三相、多相)控制方式(相控、PWM)器件(半控式、全控式)工作范围(单象限、多象限)AC-DC4

一、单相可控整流电路

1.单相半波可控整流电路(1)电阻性负载

α和θ的定义

θ=π-α移相与同步的概念AC-DC5直流平均电压Ｕｄ

Ｕｄ=f(α)α=0θ=π

Ud=0.45U2α=π

θ=0Ud=0移相范围180ºAC-DC6直流电流有效值

直流电流的平均值为

Id=Ud/Rd=0.45AC-DC7功率因数

α=0，cosφ=0.707AC-DC8(2)电感性负载ωt＝0～α：

阻断ud=0，uT=u2ωt1～ωt2：

导通ud=u2，uT=0Id在ωt

２时id最大，eL上(+)下(-)，但(u2+eL)>0导通ωt２～ωt３：导通ud=u2，uT=0Id达idmax时，eL上(-)下(+)，维持导通(u2+eL)>0ωt３～ωt４：u2<0，但eL上(-)下(+)，仍导通(u2+eL)>0AC-DC9结论：

Ld存在，使θ↑→Ud↓(有负面积)

↑→Ld↑→储能↑→导通能力θ↑

α↑→导通延迟→正半周储能↓→导通能力差θ↓AC-DC10(3)

续流二极管的作用如ωLd>>Rd,φ=π/2正负面积近似相等，Ud≈0

加VDF改进AC-DC11直流平均电压Ｕｄ

晶闸管电流θ=π-α

续流二极管电流θ=π+α

AC-DC12晶闸管及续流二极管承受的最大正、反向峰值电压均为交流电压的最大值

特点：简单，成本低，调整方便波形差，脉动、I2/Id

大

直流分量→直流磁化→饱和→B↓→Sfe↑→变压器体积↑→Cu、Fe↑

AC-DC132.单相桥式全控整流电路(1)电阻性负载

工作原理正半周:负半周:变压器副边绕组有正反电流，平均值为零，没有直流磁化现象AC-DC14基本数量关系直流平均电压Ud

直流电流平均值Id、有效值I２

AC-DC15晶闸管电流平均值、有效值

晶闸管承受的最大反向峰值电压为相电压峰值

AC-DC16(2)电感性负载

工作原理:ωLd很大，id连续、平直在ωt＝0～π：u２正半周内，a点电位为(＋)、b点(－)

在ωt＝π～2π：u２负半周，b点为(＋)、a点为(－)AC-DC17直流平均电压

直流电流平均值、有效值

回路电压方程

AC-DC180+RdId=

=Ud即

AC-DC19晶闸管电流平均值、有效值

晶闸管承受的最大正、反向电压均为相电压峰值

AC-DC20(3)反电势负载1)电阻—反电势负载

①

U2>E

导通Ud=U2=E

关断id=0②停止导电角δ

α≥δ时α＜δ时

θ:α~π-δθ=π-δ-α<π断续

θ:δ~π-δ，θ=π-2δ<π断续(要正常导通，脉宽应>δ－α)AC-DC212）电感—反电势负载AC-DC22给定E、φ、α，图解法求θ反电势的影响：(1)机械特性变软(2)换向困难(3)电流容量上升代入ωt＝０时，id＝０

ωt＝θ时