《电工电子技术》全套课件 第8章 电力电子技术.ppt

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1、8.1半导体直流稳压电源8.2*晶闸管及其应用电力电子技术第8章掌握直流稳压电源基本组成及各部分的作用。掌握两种整流电路：半波和桥式整流电路的电路结构、工作原理及器件参数的选取。掌握各种滤波电路的电路结构、工作原理及特点。掌握稳压管稳压电路的组成和工作原理。了解串联型稳压电路和集成稳压电路的工作原理。了解开关型稳压电源。了解晶闸管可控整流和交流调压电路。学习目标电源变压器:将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。整流电路:将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。滤波电路:将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。稳压电路:在电网电压波动及负载变化时,保持输出电压u0

2、稳定。8.1半导体直流稳压电源整流电路滤波电路稳压电路变压器u1u2u3u4uo变压器整流电路滤波电路稳压电路整流电路的任务是把交流电压转变为单向脉动的直流电压。常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式整流等。为分析简单起见，我们把二极管当作理想元件处理，即加正向电压导通，且正向导通电阻为零（相当于短路），加反向电压截止，且反向电阻为无穷大（相当于开路）。8.1.1整流电路1.单相半波整流电路1）电路u1u2TrVDRLu0Tr：整流变压器VD：理想二极管UD>0，VD导通；UD=0，I取决于外电路；UD0，VD截止；I=0，UD（负值）取决于外电路。RL：负载电阻u1

3、，u2：正弦波u2>0时，二极管导通，2）工作原理u2<0时，二极管截止，uoiotwu2twuDu0=u2，uD=0u0=0，uD=u2u1u2TrVDRLu0i0iDuD思考：D反接，uo的波形二极管上承受的最高反向电压：二极管的平均电流：3）各电量计算输出电压平均值：输出电流平均值：2UOIO半波整流时，变压器副边电流为非正弦波！有效值与最大值不满足的关系。4）整流元件选择选择依据：二极管上承受的最高反向电压：UDRM二极管上的平均电流：ID选择方法：查手册，看参数，选型号最大整流电流IOMIOM>ID最大反向工作电压URMURM=（2~3）UDRM整流桥1）电路2

4、.单相桥式整流电路u1u2TrVD4VD2VD1VD3RLu0简化画法u1u2TrRLu0+-u2正半周时：2）工作原理Tru1u2VD4VD2VD1VD3RLu0u2>0，D1，D3通，D2，D4止；u2<0，D2，D4通，D1，D3止；u0=u2u0=-u2u2负半周时：-+uoiotwu2twu2uD4,uD2uD3,uD1uou2D4D2D1D3RLu0输出是单向脉动的直流电压！二极管上承受的最高反向电压：二极管的平均电流：3）各电量计算输出电压平均值：输出电流平均值：uoiotw变压器副边电流有效值为正弦波电流的有效值！4）整流元件选择同半波整流。最大整流电流IOM

5、最大反向工作电压URMURM=（2~3）UDRMIOM>ID几种常见的硅整流桥+AC-~+~-~+-~u0u1u2u1abVD4VD2VD1VD3RLSu2uo电源短路例1桥式整流电路中，若D3断开、短路、反向，会出现什么现象？8.1.2滤波电路滤波原理:交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成分又有交流成份。滤波电路利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性,将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)，滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。1.电容滤波电路桥式整流电容滤波电路u1u2u1abVD

6、4VD2VD1VD3RLu0C1）电路接在整流电路之后，与负载并联；一般选择极性电容器。滤波电容Cu2tu0t没有电容时的输出波形2）工作原理0/2t1t2C事先未充电0~/2u2>uo，D1、D3通，C充电C放电，指数规律，快！u2>uo，D1、D3仍导通uo正弦规律uo仍为正弦规律~t2t1C放电，指数规律慢！uc>u2，D1、D3截止，uo指数规律有电容时的输出波形~t1/2u2正弦规律，慢！u1u2u1abD4D2D1D3RLu0Cu2tu0t有电容时的输出波形半波整流电容滤波时没有电容时的输出波形u0tu2tu2

7、下降。电容的放电电流填补了波形的部分空白，使输出电压的平均值增大。u0tu2t滤波电容在u2>uo时充电，在u2