第5章--AC-DC变换器(整流和有源逆变电路)教学提纲.ppt

第5章--AC-DC变换器(整流和有源逆变电路)

5.1不可控整流电路5.1.1单相不可控整流电路5.1.2三相不可控整流电路5.1.3整流滤波电路5.1.4倍压、倍流不控整流电路*注：加*表示了解，大家自己看，课上不讲。

利用电力二极管的单相导电性可以十分简单地实现交流—直流电力变换。由于二极管整流电路输出的直流电压只与交流输入电压的大小有关，不能控制其数值，故称为不控整流电路。5.1不控整流电路

ωt0～ππ～2π2π～3π二极管导通情况VD1导通VD1截止VD1导通负载电压udu20u2负载电流idu2/R0u2/R二极管端电压uVD10u20负载电压平均值Ud电源变压器副边电压有效值为U25.1.1单相不控整流电路图5-1单相半波整流电路带电阻性负载电路及波形表5-1单相半波不控整流电路电阻负载时各区间工作情况

图5-1不带续流二极管的单相半波整流电路带阻感负载电路及波形ωt0～ππ～ωt1ωt1～2π二极管导通情况VD1导通VD1导通VD1截止负载电压udu2u20负载电流id有有0二极管端电压uVD100u25.1.1单相不控整流电路表5-2单相半波不控整流电路阻感负载时各区间各区间工作情况

图5-1带续流二极管的单相半波整流电路带阻感负载电路及带大电感负载电流波形波形ωt0～ππ～2π二极管导通情况VD1导通、VD2截止VD1截止、VD2导通负载电压udu20负载电流id稳定直流整流二极管电流iVD1方波电流0续流二极管电流iVD20方波电流整流二极管端电压uVD10u2续流二极管端电压uVD2-|u2|05.1.1单相不控整流电路表5-3单相半波不控整流电路大电感负载带续流二极管时各区间工作情况

除阻感负载不带续流二极管电路之外，半波整流负载电压仅为交流电源的正半周电压，从而使交流电源利用率偏低，且输出脉动大，因此使用范围较窄。若能经过变换将交流电源的负半周电压也得到利用，即获得图5-2a中的负载电压波形，则负载电压平均值Ud可提高1倍，从而使交流电源利用率成倍提高。采用单相全波整流电路5.1.1单相不控整流电路图5-1（e）单相半波整流电路带电阻性负载电路及波形图5-2a单相全波整流电路负载电压波形

单相全波整流电路图5-2单相全波整流电路及工作波形a)单相全波整流电路负载电压波形b)单相全波整流电路c)交流输入正半周整流电路工作图d)交流输入负半周整流电路工作图5.1.1单相不控整流电路

ωt0～ππ～2π二极管导通情况VD1导通、VD2截止VD2导通、VD1截止ud|u2||u2|uVD1和uVD2uVD1=0，uVD2=-2|u2|uVD1=-2|u2|，uVD2=0负载电压平均值Ud5.1.1单相不控整流电路表5-4单相全波整流电路各区间工作情况图5-2（b）单相全波整流电路

图5-3(a)单相桥式整流电路图5-2(b)单相全波整流电路5.1.1单相不控整流电路单相全波整流电路必须要有一个带中心抽头的变压器，且二极管承受的最高电压为。为获得全波整流电路的负载电压波形，并克服全波整流电路的缺点，可采用桥式整流电路

图5-3a)单相桥式整流电路b)交流输入正半周单相桥式整流电路工作图c)交流输入负半周单相桥式整流电路工作图5.1.1单相不控整流电路

ωt0～ππ～2π二极管导通情况VD1和VD4导通、VD2和VD3截止VD2和VD3导通、VD1和VD4截止ud|u2||u2|uVDuVD1,4=0，uVD2,3=-|u2|uVD3=0，uVD1,4=-|u2|Ud5.1.1单相不控整流电路表5-5单相桥式整流电路各区间工作情况图5-3(a)单相桥式整流电路

在单相输入的AC-DC整流电路中，单相桥式整流电路应用极为广泛。半波整流电路交流电源电流是单方向的，电源变压器存在直流磁化现象，是半波整流电路的应用不广泛的主要原因之一。而桥式和全波电路电源电流双向流动，使交流电源得到充分利用，也不存在电源变压器直流磁化现象。5.1.1单相不控整流电路

单相交流整流电路的功率通常限制在数个kW以下，因此要求更大功率直流电源的设备就需要利用三相交流电源和三相整流电路，其中应用最广泛的是三相桥式整流电路。由于三相桥式整流电路多用于中、大功率场合，因此很少采用单个二极管进行组合，而多采用三相整流模块，如图5-4a所示。图5-4三相桥式整流电路和整流模块5.2.2三相不控整流电路5.1.1单相不控整流电路

共阴极组的3个二极管中阳极所接交流电压瞬时值最高的一个二极管导通共阳极组的3个二极管中阴极所接交流电压瞬时值最低的一个