三相桥式整流电路滤波电容的迭代计算

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1、第45卷第2期电力电子技术Vol.45，No.22011年2月PowerElectronicsFebruary2011三相桥式整流电路滤波电容的迭代计算周霞，王斯然，凌光，吕征宇（浙江大学，电气工程学院，浙江杭州310027）摘要：理论上，对电压型三相桥式整流电路而言，滤波电容的值越大，整流电路输出电压的脉动纹波越小，但实际上不会将滤波电容取很大。针对此问题，结合负载功率情况详细分析并描述了电路工作情况，提出一种关于三相整流电路滤波电容的迭代计算方法，为合理选取滤波电容的值提供了理论依据。最后，通过仿真实验验证了该方法的可行性及可靠性。关键词：整流器；滤波电容；迭代计算中图分类号：TM461

2、文献标识码：A文章编号：1000-100X（2011）02-0063-03IterativeComputationforFilterCapacitorofThree-phaseBridgeRectifierZHOUXia，WANGSi-ran，LINGGuang，L譈Zheng-yu（ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China）Abstract：Theoreticallyoutputvoltagerippleofthree-phasevoltagesourcebridgerectifiercanbereducedbyincreas-ingthevalueo

3、ffiltercapacitor.Howeveroversizedcapacitorsarenotacceptableinpracticalapplications.Inordertodealwiththisissue，operationandloadconditionofthreephaserectifierareanalyzedspecifically.Amethodforcalcu-latingfiltercapacitorisintroduced，whichprovidesatheoreticalbasisforfiltercapacitorofthreephaserectifier

4、.Atlast，thesimulationandexperimentalresultsarecarriedouttoverifytheintroducedmethod.Keywords：rectifier；filtercapacitor；iterativecomputation1引言阶段。为能够合理地选取该滤波电容，从功率角度分析了电路中电网单独供电、电网电容同时供电、整流电路能够将交流电变换为直流电，但无电容单独供电这3个阶段，提出一种关于该滤波论输出直流电压还是直流电流都会带有纹波。为电容的迭代计算方法，并对该方法进行了仿真和向负载提供高质量的电压或电流，就必须对桥式实验验证。整流电路的

5、输出进行滤波。输出端串联大电感滤波为电流型整流电路，输出电流纹波和电源内阻2电压型三相桥式不控整流电路小，近似为一个电流源；输出端并联大电容滤波为2.1电路工作原理电压型整流电路，输出电压纹波小，电源内阻大，电压型三相桥式不控整流电路如图1a所示。近似为一个电压源[1]。输入电压ua，ub，uc决定二极管的开关情况，最大电容作为储能元件，具有隔直通交、隔低频通（最小）电压对应上（下）半桥的二极管开通。当某高频的功能。在电压型整流电路中，为使输出电压对二极管导通时，整流桥输出电压为对应的线电更加平滑，理论上滤波电容取值越大越好。然而工压，此时由电网向负载提供能量，并向电容充电；程上不希望这样，

6、电容值越大，其体积越大、成本当二极管都关断时，由电容放电向负载提供能量。越高、性价比反而越低，而且在电路接通瞬间，瞬时电流非常大，会破坏器件。有文献从纯阻性负载角度出发，提出一种关于电压型变频器直流环节滤波电容的计算方法。该文献中考虑负载为纯阻性负载，未考虑到由电容单独向负载输出功率的定稿日期：2010-08-30ucap为并联滤波电容后的电容电压；VD1～VD6组成三相桥式电路；作者简介：周霞（1987-），女，浙江苍南人，硕士研究生，C为滤波电容；uo为整流输出端未并联滤波电容的整流输出电压。研究方向为电力电子与电力传动。图1电压型三相桥式不控整流电路及输入、输出波形63第45卷第2期电

7、力电子技术Vol.45，No.22011年2月PowerElectronicsFebruary2011三相桥式不控整流电路输入输出电压波形如（3）电容单独供电阶段[t2～t4]ucap下降，且ucap>图1b所示。ua，ub，uc的计算式为：uo，单独由电容向负载输出功率，整流桥关断，电ua=姨2/3Usinωt，ub=姨2/3Usin（ωt-2π/3）网并未向负载输出功率。在t3时刻，uo达到最小姨（1）值