第6章-电力电子技术在工程中的应用.ppt

全桥电路的特点 优点：二极管在断态承受的电压仅为交流电压幅值，变压器的绕组结构较为简单。 缺点：电感L的电流流过两个二极管，回路中存在两个二极管压降，损耗较大，而且电路中需要4个二极管，元件数较多。 适用场合：高压输出的情况下。 同步整流电路：当电路的输出电压非常低时，可以采用同步整流电路，利用低电压MOSFET具有非常小的导通电阻的特性降低整流电路的导通损耗，进一步提高效率。 图6.28 同步整流电路原理图 6.2.3 开关电源 如果间接直流变流电路输入端的直流电源是由交流电网整流得来，所构成的交—直—交—直电路，通常被称为开关电源。 由于开关电源采用了工作频率较高的交流环节，变压器和滤波器都大大减小，体积和重量都远小于相控整流电源，此外，工作频率的提高还有利于控制性能的提高。 6.3电力电子技术的应用 6.3.1典型的直流调速系统 1. 具有转速负反馈的晶闸管直流调速系统 图中Ld为平波电抗器。在此系统中，励磁电流保持恒值，调速是通过调节电动机电枢电压来实现的。比例调节器为控制环节，测速发电机和电位器RP2为检测和反馈环节（RP2调节反馈量），RP 1为给定电位器。 图6.29 具有转速负反馈的直流调速系统原理图 图6.30 具有转速负反馈的直流调速系统组成框图 图6.31 具有转速负反馈的直流调速系统自动调节过程 2.具有电压负反馈和电流正反馈的晶闸管直流调速系统 调节器的输入信号（亦即综合后的偏差电压）ΔU＝—（Us－Ufn＋Ufi）（因各信号输入回路电阻均为R0）这样，当TL↑、n↓时，Ia↑、Ufi↑及Ufn↑，使 ↑，从而使输出电压Uo增加，转速n增加，起到了稳定转速的作用。 3.转速、电流双闭环晶闸管直流调速系统 图6.32 转速、电流双闭环直流调速系统原理图 图6.33 转速、电流双闭环直流调速系统的组成框图 图6.35 速度环的自动调节过程 图6.34 电流环的自动调节过程 4.PWM直流脉宽调速系统 图6.37 双极式PWM变换器电压和电流波形 图6.36 双极式H型可逆PWM 变换器电路原理图 直流脉宽调速系统具有以下优点：（1）主电路线路简单，需用的功率元件少；（2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗和发热都较小；（3）低速性能好，稳速精度高，因而调速范围宽；（4）系统频带宽，快速响应性能好，动态抗扰能力强；（5）主电路元件工作在开关状态，导通损耗小，装置效率高；（6）直流电源采用不可控三相整流时，电网功率因数高。 表6-2 双极式和单极式可逆PWM变换器的比较（当负数较重时） 6.3.2 变频器 1.变频器的基本构成 图6.38 交-直-交变频器的基本构成 M ～ 图6.39 电压型变频器主电路 2. PWM逆变电路及其控制方法 冲量等效原理：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。因此，可以通过一定的控制方式，用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦波。 表6-3 电压型变频器主回路方式的比较 图6.40单相桥式电压型逆变电路 表6-4 阻感负载单相桥式PWM逆变电路分析 （输出电压uo的正半周，V1导通，V3、V4交替导通） 4. PWM集成电路 图6.43 TL494的引脚排列 表6-5 TL494集成芯片各引脚的名称、功能和用法 1）TL494脉宽调制器集成电路 表6-5 TL494集成芯片各引脚的名称、功能和用法 图6.43 TL494的引脚排列 2）SG3525 BMOS电压型PWM控制器集成电路 图6.45 SG3525的引脚排列 表6-6 SG3525芯片各引脚的名称、功能和用法 表6-6 SG3525芯片各引脚的名称、功能和用法 图6.45 SG3525的引脚排列 * * ——梁南丁 电力电子技术 第6章 电力电子技术在工程中的应用 6.1 交-直-交组合变流电路 6.2 直-交-直组合变流电路 6.3 电力电子技术的应用 组合变流电路：是将AC/DC、DC/DC、AC/AC和DC/AC四大类 基本变流电路中的某几种基本的变流电路组合起来，以实现一定的 新功能。 间接交流变流电路：先将交流整流为直流，再逆变为交流，是先整流后逆变的组合。 应用： 交直交变频电路（Variable Voltage Variable Frequency—VVVF），主要用作变频器。 恒压恒频变流电路（Constant Voltage Constant Frequency—CVCF），主要用作不间断电源（Uninterruptable Power Supply——UPS）。 间接直流变流电路：先将直流逆变为交流