电力电子技术2.3 变压器漏感对整流电路的影响.pptx

2.3 变压器漏感对整流电路的影响考虑包括变压器漏感在内的交流侧电感的影响，该漏感可用一个集中的电感LB表示。由于电感电流不能突变，因此换相过程不能瞬时完成。现以三相半波为例，然后将其结论推广。VT1换相至VT2的过程：因a、b两相均有漏感，故ia、ib均不能突变。于是VT1和VT2同时导通，相当于将a、b两相短路，在两相组成的回路中产生环流ik。2

图2-25考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路及波形ik=ib是逐渐增大的，而ia=Id-ik是逐渐减小的。当ik增大到等于Id时，ia=0，VT1关断,换流过程结束。+- +-3

2.3 变压器漏感对整流电路的影响 换相重叠角——换相过程持续的时间，用电角度g表示。 换相过程中，整流电压ud为同时导通的两个晶闸管所对应的两个相电压的平均值。（2-30）换相压降——与不考虑变压器漏感时相比，ud平均值降低的多少。（2-31）XB—漏感为LB的变压器每相折算到二次侧的漏电抗，XB=4ωLB

2.3 变压器漏感对整流电路的影响换相重叠角g的计算,由式（2-30）可知：（2-32）由上式得：（2-33）进而得出：（2-34）5

2.3 变压器漏感对整流电路的影响由上述推导过程，已经求得：当时，，于是（2-35）（2-36）6

2.3 变压器漏感对整流电路的影响②电路形式单相全波单相全控桥三相半波三相全控桥m脉波整流电路①表2-2各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算注：①单相全控桥电路中，环流ik是从-Id变为Id。本表所列通用公式不适用；②三相桥等效为相电压等于 的6脉波整流电路，故其m=6，相电压按 代入。7

g随其它参数变化的规律：Id越大则g越大；XB越大g越大；当a≤90°时，a越小g越大。8

2.3 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路影响的一些结论:出现换相重叠角g，整流输出电压平均值Ud降低。整流电路的工作状态增多。晶闸管的di/dt减小，有利于晶闸管的安全开通。有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt。换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt，可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电路。换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。9

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下半桥B相换到C相(Uab+Uac)/2上半桥A相换到B相(Uac+Ubc)/2上半桥C相换到A相(Ucb+Uab)/2下半桥C相换到A相(Ubc+Uba)/211

2.4 电容滤波的不可控整流电路在交—直—交变频器、不间断电源、开关电源等应用场合中，大量应用。最常用的是单相桥和三相桥两种接法。 由于电路中的电力电子器件采用整流二极管，故也称这类电路为二极管整流电路。12

2.4.1电容滤波的单相不可控整流电路常用于小功率单相交流输入的场合，如目前大量普及的微机、电视机等家电产品中的开关电源。1）工作原理及波形分析基本工作过程：在u2正半周过零点至wt=0期间，因u2ud，故二极管均不导通，电容C向R放电，提供负载所需电流。至wt=0之后，u2将要超过ud，使得VD1和VD4开通，ud=u2，交流电源向电容充电，同时向负载R供电。i+RCu1u2VDi21VD3VD2VD4diCiRud13

图2-26电容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形a) 电路 b) 波形b)0iudqd?2?wti,uda)iRCu1u2VDi21VD3VD2VD4diCiR+ud14

2) 主要的数量关系输出电压平均值空载时， 。重载时，Ud逐渐趋近于0.9U2，即趋近于接近电阻负载时的特性。在设计时根据负载的情况选择电容C值，使 , 此时输出电压为：Ud≈1.2U2。电流平均值输出电流平均值IR为： IR=Ud/R在一个周期内电容吸收和释放的能量相等，其电压平均值保持不变，相应的流过电容的电流在一个周期内的平均值为零，又由id=ic+iR得出 Id=IR二极管电流iD平均值为：ID=Id/2=IR/2二极管承受的电压15

2.4.1电容滤波的单相不可控整流电路感容滤波的二极管整流电路ud波形更平直，电流i2的上升段平缓了许多，这对于电路的工作是有利的。图2-29感容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形a）电路图 b）波形a)b)u216udi20dq?wti,u,u2 2 d

2.4.2电容滤波的三相不可控整流电路1）基本原理某一对二极管导通时，输出电压等于交流侧线电压中最大的一个，该线电压既向电容供电，也向负载供电。当没有二极管导通时，由电容向负载放电，ud按指数规律下降。图2-30b)O电容滤波的三相桥式不可控整流电路及其波形a)iaidud u uabu acd0dqwt??3wt17