電子電力技術課件-1

3.3

變壓器漏感對整流電路的影響考慮包括變壓器漏感在內的交流側電感的影響，該漏感可用一個集中的電感LB表示。由于電感電流不能突變，因此換相過程不能瞬時完成?，F以三相半波為例，然后將其結論推廣。VT1換相至VT2的過程：因a、b兩相均有漏感，故ia、ib均不能突變。于是VT1和VT2同時導通，相當于將a、b兩相短路，在兩相組成的回路中產生環(huán)流ik。13.3變壓器漏感對整流電路的影響考慮包括變壓器漏感在內udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubuca圖3-26

考慮變壓器漏感時的三相半波可控整流電路及波形ik=ib是逐漸增大的，而ia=Id-ik是逐漸減小的。當ik增大到等于Id時，ia=0，VT1關斷,換流過程結束。++--2udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubuca3.3

變壓器漏感對整流電路的影響換相重疊角——換相過程持續(xù)的時間，用電角度g表示。換相過程中，整流電壓ud為同時導通的兩個晶閘管所對應的兩個相電壓的平均值。換相壓降——與不考慮變壓器漏感時相比，ud平均值降低的多少。（3-30）（3-31）XB—漏感為LB的變壓器每相折算到二次側的漏電抗，XB=ωLB33.3變壓器漏感對整流電路的影響換相重疊角——換相過程3.3

變壓器漏感對整流電路的影響換相重疊角g的計算,由式（3-30）可知：由上式得：進而得出：（3-32）（3-33）（3-34）43.3變壓器漏感對整流電路的影響換相重疊角g的計算,由3.3

變壓器漏感對整流電路的影響由上述推導過程，已經求得：當時，，于是（3-35）（3-36）53.3變壓器漏感對整流電路的影響由上述推導過程，已經求3.3

變壓器漏感對整流電路的影響②電路形式單相全波單相全控橋三相半波三相全控橋m脈波整流電路①表3-2

各種整流電路換相壓降和換相重疊角的計算注：①單相全控橋電路中，環(huán)流ik是從-Id變?yōu)镮d。本表所列通用公式不適用；

②三相橋等效為相電壓等于的6脈波整流電路，故其m=6，相電壓按代入。63.3變壓器漏感對整流電路的影響udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubucag隨其它參數變化的規(guī)律：（1）

Id越大則g越大；（2）

XB越大g越大；（3）

當a≤90時，越小g越大。7udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubuca3.3

變壓器漏感對整流電路的影響變壓器漏感對整流電路影響的一些結論:出現換相重疊角g

，整流輸出電壓平均值Ud降低。整流電路的工作狀態(tài)增多。晶閘管的di/dt減小，有利于晶閘管的安全開通。有時人為串入進線電抗器以抑制晶閘管的di/dt。換相時晶閘管電壓出現缺口，產生正的du/dt，可能使晶閘管誤導通，為此必須加吸收電路。換相使電網電壓出現缺口，成為干擾源。83.3變壓器漏感對整流電路的影響變壓器漏感對整流電路影3.4

電容濾波的不可控整流電路在交—直—交變頻器、不間斷電源、開關電源等應用場合中，大量應用。最常用的是單相橋和三相橋兩種接法。由于電路中的電力電子器件采用整流二極管，故也稱這類電路為二極管整流電路。93.4電容濾波的不可控整流電路在交—直—交變頻器、不間3.4.1電容濾波的單相不可控整流電路常用于小功率單相交流輸入的場合，如目前大量普及的微機、電視機等家電產品中的開關電源。1）工作原理及波形分析基本工作過程：在u2正半周過零點至wt=0期間，因u2<ud，故二極管均不導通，電容C向R放電，提供負載所需電流。至wt=0之后，u2將要超過ud，使得VD1和VD4開通，ud=u2，交流電源向電容充電，同時向負載R供電。a)i+RCu1u2i2VD1VD3VD2VD4diCiRud103.4.1電容濾波的單相不可控整流電路常用于小功率單相交流輸圖3-28

電容濾波的單相橋式不可控整流電路及其工作波形a)電路

b)波形b)0iudqdp2pwti,uda)i+RCu1u2i2VD1VD3VD2VD4diCiRud11圖3-28電容濾波的單相橋式不可控整流電路及其工作波形b2)主要的數量關系

輸出電壓平均值

電流平均值

輸出電流平均值IR為：IR=Ud/R

在一個周期內電容吸收和釋放的能量相等，其電壓平均值保持不變，相應的流過電容的電流在一個周期內的平均值為零，又由id=ic+iR得出

Id=IR二極管電流iD平均值為：ID=Id/2=IR/2

二極管承受的電壓

空載時，。重載時，Ud逐漸趨近于0.9U2，即趨近于接近電阻負載時的特性。在設計時根據負載的情況選擇電容C值，使,此時輸出電壓為：Ud≈1.2U2。122)主要的數量關系輸出電壓平均值電流平均值空3.4.1電容濾波的單相不可控整流電路

感容濾波的二極管整流電路ud波形更平直，電流i2的上升段平緩了許多，這對于電路的工作是有利的。圖3-31

感容濾波的單相橋式不可控整流電路及其工作波形a）電路圖b）波形a)b)u2udi20dqpwti2,u2,ud133.4.1電容濾波的單相不可控整流電路

感容濾波的二極管整流3.4.2電容濾波的三相不可控整流電路1）基本原理某一對二極管導通時，輸出電壓等于交流側線電壓中最大的一個，該線電壓既向電容供電，也向負載供電。當沒有二極管導通時，由電容向負載放電，ud按指數規(guī)律下降。圖3-32

電容濾波的三相橋式不可控整流電路及其波形a)b)Oiaudiduduabuac0dqwtpp3wt143.4.2電容濾波的三相不可控整流電路1）基本原理某一對二

電流id

斷續(xù)和連續(xù)的臨界條件wRC=圖3-33電容濾波的三相橋式整流電路當wRC等于和小于時的電流波形

a）wRC=

b）wRC<a)b)wtwtwtwtaidaidOOOO在輕載時直流側獲得的充電電流是斷續(xù)的，wRC>重載時是連續(xù)的，wRC<，時間常數小，電容放電快，Ud下降多，uab>Ud時間長，脈沖展寬，實現連續(xù)。分界點就是R=/wC。15電流id斷續(xù)和連續(xù)的臨界條件wRC=圖3-33電容濾波16163.4.2電容濾波的三相不可控整流電路考慮實際電路中存在的交流側電感以及為抑制沖擊電流而串聯的電感時的工作情況：電流波形的前沿平緩了許多，有利于電路的正常工作。隨著負載的加重，電流波形與電阻負載時的交流側電流波形逐漸接近。圖3-34

考慮電感時電容濾波的三相橋式整流電路及其波形

a）電路原理圖b）輕載時的交流側電流波形

c）重載時的交流側電流波形b)c)iaiaOO

tt173.4.2電容濾波的三相不可控整流電路考慮實際電路中存在的交2)主要數量關系（1）輸出電壓平均值

Ud在（2.34U2~2.45U2）之間變化（2）電流平均值

輸出電流平均值IR為：IR=Ud/R

與單相電路情況一樣，電容電流iC平均值為零，

Id=IR

二極管電流平均值為Id的1/3，即ID=Id/3=IR/3

（3）二極管承受的電壓二極管承受的最大反向電壓為線電壓的峰值為

182)主要數量關系（1）輸出電壓平均值Ud在（2.34a)b)Oiaudiduduabuac0dqwtpp3wt19a)b)Oiaudiduduabuac0dqwtpp3wt13.3

變壓器漏感對整流電路的影響考慮包括變壓器漏感在內的交流側電感的影響，該漏感可用一個集中的電感LB表示。由于電感電流不能突變，因此換相過程不能瞬時完成?，F以三相半波為例，然后將其結論推廣。VT1換相至VT2的過程：因a、b兩相均有漏感，故ia、ib均不能突變。于是VT1和VT2同時導通，相當于將a、b兩相短路，在兩相組成的回路中產生環(huán)流ik。203.3變壓器漏感對整流電路的影響考慮包括變壓器漏感在內udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubuca圖3-26

考慮變壓器漏感時的三相半波可控整流電路及波形ik=ib是逐漸增大的，而ia=Id-ik是逐漸減小的。當ik增大到等于Id時，ia=0，VT1關斷,換流過程結束。++--21udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubuca3.3

變壓器漏感對整流電路的影響換相重疊角——換相過程持續(xù)的時間，用電角度g表示。換相過程中，整流電壓ud為同時導通的兩個晶閘管所對應的兩個相電壓的平均值。換相壓降——與不考慮變壓器漏感時相比，ud平均值降低的多少。（3-30）（3-31）XB—漏感為LB的變壓器每相折算到二次側的漏電抗，XB=ωLB223.3變壓器漏感對整流電路的影響換相重疊角——換相過程3.3

變壓器漏感對整流電路的影響換相重疊角g的計算,由式（3-30）可知：由上式得：進而得出：（3-32）（3-33）（3-34）233.3變壓器漏感對整流電路的影響換相重疊角g的計算,由3.3

變壓器漏感對整流電路的影響由上述推導過程，已經求得：當時，，于是（3-35）（3-36）243.3變壓器漏感對整流電路的影響由上述推導過程，已經求3.3

變壓器漏感對整流電路的影響②電路形式單相全波單相全控橋三相半波三相全控橋m脈波整流電路①表3-2

各種整流電路換相壓降和換相重疊角的計算注：①單相全控橋電路中，環(huán)流ik是從-Id變?yōu)镮d。本表所列通用公式不適用；

②三相橋等效為相電壓等于的6脈波整流電路，故其m=6，相電壓按代入。253.3變壓器漏感對整流電路的影響udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubucag隨其它參數變化的規(guī)律：（1）

Id越大則g越大；（2）

XB越大g越大；（3）

當a≤90時，越小g越大。26udidwtOwtOgiciaibiciaIduaubuca3.3

變壓器漏感對整流電路的影響變壓器漏感對整流電路影響的一些結論:出現換相重疊角g

，整流輸出電壓平均值Ud降低。整流電路的工作狀態(tài)增多。晶閘管的di/dt減小，有利于晶閘管的安全開通。有時人為串入進線電抗器以抑制晶閘管的di/dt。換相時晶閘管電壓出現缺口，產生正的du/dt，可能使晶閘管誤導通，為此必須加吸收電路。換相使電網電壓出現缺口，成為干擾源。273.3變壓器漏感對整流電路的影響變壓器漏感對整流電路影3.4

電容濾波的不可控整流電路在交—直—交變頻器、不間斷電源、開關電源等應用場合中，大量應用。最常用的是單相橋和三相橋兩種接法。由于電路中的電力電子器件采用整流二極管，故也稱這類電路為二極管整流電路。283.4電容濾波的不可控整流電路在交—直—交變頻器、不間3.4.1電容濾波的單相不可控整流電路常用于小功率單相交流輸入的場合，如目前大量普及的微機、電視機等家電產品中的開關電源。1）工作原理及波形分析基本工作過程：在u2正半周過零點至wt=0期間，因u2<ud，故二極管均不導通，電容C向R放電，提供負載所需電流。至wt=0之后，u2將要超過ud，使得VD1和VD4開通，ud=u2，交流電源向電容充電，同時向負載R供電。a)i+RCu1u2i2VD1VD3VD2VD4diCiRud293.4.1電容濾波的單相不可控整流電路常用于小功率單相交流輸圖3-28

電容濾波的單相橋式不可控整流電路及其工作波形a)電路

b)波形b)0iudqdp2pwti,uda)i+RCu1u2i2VD1VD3VD2VD4diCiRud30圖3-28電容濾波的單相橋式不可控整流電路及其工作波形b2)主要的數量關系

輸出電壓平均值

電流平均值

輸出電流平均值IR為：IR=Ud/R

在一個周期內電容吸收和釋放的能量相等，其電壓平均值保持不變，相應的流過電容的電流在一個周期內的平均值為零，又由id=ic+iR得出

Id=IR二極管電流iD平均值為：ID=Id/2=IR/2

二極管承受的電壓

空載時，。重載時，Ud逐漸趨近于0.9U2，即趨近于接近電阻負載時的特性。在設計時根據負載的情況選擇電容C值，使,此時輸出電壓為：Ud≈1.2U2。312)主要的數量關系輸出電壓平均值電流平均值空3.4.1電容濾波的單相不可控整流電路

感容濾波的二極管整流電路ud波形更平直，電流i2的上升段平緩了許多，這對于電路的工作是有利的。圖3-31

感容濾波的單相橋式不可控整流電路及其工作波形a）電路圖b）波形a)b)u2udi20dqpwti2,u2,ud323.4.1電容濾波的單相不可控整流電路

感容濾波的二極管整流3.4.2電容濾波的三相不可控整流電路1）基本原理某一對二極管導通時，輸出電壓等于交流側線電壓中最大的一個，該線電壓既向電容供電，也向負載供電。當沒有二極管導通時，由電容向負載放電，ud按指數規(guī)律下降。圖3-32

電容濾波的三相橋式不可控整流電路及其波形a)b)Oiaudiduduabuac0dqwtpp3wt333.4.2電容濾波的三相不可控整流電路1）基本原理某一對二

電流id

斷續(xù)和連續(xù)的臨界條件wRC=圖3-33電容濾波的三相橋式整流電路當wRC等于和小于時的電流波形

a）wRC=

b）wRC<a)b)wtwtwtwtaidaidOOOO在輕載時直流側獲得的充電電流是斷續(xù)的，wRC>重載時是連續(xù)的，wRC<，時間