《整流电路ll》PPT课件

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1、第3章整流电路3.1单相可控整流电路3.2三相可控整流电路3.3变压器漏感对整流电路的影响3.4电容滤波的不可控整流电路3.5整流电路的谐波和功率因数3.6大功率可控整流电路3.7整流电路的有源逆变工作状态3.8整流电路相位控制的实现本章小结1第3章整流电路·引言整流电路的分类：按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。按电路结构可分为桥式电路和零式电路。按交流输入相数分为单相电路和多相电路。按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又分为单拍电路和双拍电路。整流电路：出现最早的电力电子电路，将交流电变为

2、直流电。2理想化假设为使分析过程中能突出主要矛盾，做如下理想化假设：1）开关元件是理想的，即开关元件导通时通态压降为零，阻断时电阻为无穷大2）变压器是理想的，即变压器的漏抗为零，绕组的电阻为零，励磁电流为零3）电网电压是理想的正弦波.33.1单相可控整流电路3.1.1单相半波可控整流电路3.1.2单相桥式全控整流电路3.1.3单相全波可控整流电路3.1.4单相桥式半控整流电路43.1.1单相半波可控整流电路图2-1单相半波可控整流电路及波形1）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

3、阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同。TVTRa)u1u2uVTudidwt0wt1p2pu2b)wtug0c)wtudd)0wtuVTe)0单相半波可控整流电路(SinglePhaseHalfWaveControlledRectifier)aq5在分析整流电路工作时，认为晶闸管（开关器件）为理想器件，即晶闸管导通时其管压降等于零，晶闸管阻断时其漏电流等于零，除非特意研究晶闸管的开通、关断过程，一般认为晶闸管的开通与关断过程瞬时完成。改变触发时刻，ud和id波形随之改变，直流输出电压ud为极性

4、不变,但瞬时值变化的脉动直流，其波形只在u2正半周内出现，故称“半波”整流。加之电路中采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，故该电路称为单相半波可控整流电路。整流电压ud波形在一个电源周期中只脉动1次，故该电路为单脉波整流电路。3.1.1单相半波可控整流电路63.1.1单相半波可控整流电路VT的a移相范围为180通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。首先，引入两个重要的基本概念：触发延迟角：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用a表示

5、,也称触发角或控制角。导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度，用θ表示。基本数量关系直流输出电压平均值为(3-1)73.1.1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单相半波电路及其波形阻感负载的特点：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θ的关系。wu20wt1p2ptb)twud0d)twid0e)wtuVT0f)wtug0c)a++-q◆电路分析☞晶闸管VT处于断态,id=0,ud=0,uVT=u2。☞在t1时刻

6、，即触发角处√ud=u2。√L的存在使id不能突变，id从0开始增加。☞u2由正变负的过零点处，id已经处于减小的过程中，但尚未降到零，因此VT仍处于通态。☞t2时刻，电感能量释放完毕，id降至零，VT关断并立即承受反压。☞由于电感的存在延迟了VT的关断时刻，使ud波形出现负的部分，与带电阻负载时相比其平均值Ud下降。83.1.1单相半波可控整流电路对单相半波电路的分析可基于上述方法进行：当VT处于断态时，相当于电路在VT处断开，id=0。当VT处于通态时，相当于VT短路。图3-3单相半波可控整流

7、电路的分段线性等效电路a)VT处于关断状态b)VT处于导通状态电力电子电路的一种基本分析方法通过器件的理想化，将电路简化为分段线性电路。器件的每种状态对应于一种线性电路拓扑。93.1.1单相半波可控整流电路当VT处于通态时，如下方程成立：VTb)RLu2b)VT处于导通状态（3-2）（3-4）初始条件：ωt=α，id=0。求解式（3-2）并将初始条件代入可得当ωt=θ+α时，id=0，代入式（3-3）并整理得（3-3）其中，103.1.1单相半波可控整流电路续流二极管u2udiduVTiVTIdIdw

8、t1wtwtwtwtwtwtOOOOOOp-ap+ab)c)d)e)f)g)iVDRa)图3-4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。☞电路分析√u2正半周时，与没有续流二极管时的情况是一样的。√当u2过零变负时，VDR导通，ud为零，此时为负的u2通过VDR向VT施加反压使其关断，L储存的能量保证了电流id在L-R-V