整流电路之不可控整流电路.pptVIP

**电容滤波的单相不可控整流电路电容滤波的三相不可控整流电路第7讲整流电路之电容滤波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。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。3.4电容滤波的不可控整流电路单相半波不控整流单相桥式不控整流三相半波不控整流三相桥式不控整流不控整流电路输出电压中除直流平均值外，还含有谐波电压。为此须在整流电路的输出端与负载之间接入LC滤波器。由于整流输出谐波电压的频率不高，因此要有较好滤波效果必须LC很大。滤波电感L的的重量、体积相对于电容要大得多，通常取较小的L和较大的C组成LC滤波器，甚至完全不用电感只用电容滤波。电容滤波的不可控整流电路电容滤波的单相不可控整流电路1）工作原理及波形分析图3-28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。b)0iudqdp2pwti,uda)+RCu1u2i2VD1VD3VD2VD4idiCiRud电容被充电到?t=?时，ud=u2，VD1和VD4关断。电容开始以时间常数RC按指数函数放电。当?t=?，即放电经过?-?角时，ud降至开始充电时的初值，另一对二极管VD2和VD3导通，此后u2又向C充电，与u2正半周的情况一样。◆?和?的确定??指VD1和VD4导通的时刻与u2过零点相距的角度，?指VD1和VD4的导通角。?在VD1和VD4导通期间式中，ud(0)为VD1、VD4开始导通时刻直流侧电压值。将u2代入并求解得：而负载电流为：于是(3-37)(3-38)(3-39)(3-40)(3-41)3.4.1电容滤波的单相不可控整流电路3.4.1电容滤波的单相不可控整流电路可由式（3-45）求出?，进而由式（3-44）求出?,显然?和?仅由乘积?RC决定。(3-42)(3-43)(3-44)(3-45)图3-29?、?与?RC的关系曲线则当?t=?时，VD1和VD4关断。将id(?)=0代入式（3-41），得：二极管导通后u2开始向C充电时的ud与二极管关断后C放电结束时的ud相等，故有下式成立：由式（3-42）和（3-43）得3.4.1电容滤波的单相不可控整流电路??的另外一种确定方法：VD1和VD4的关断时刻，从物理意义上讲，就是两个电压下降速度相等的时刻，一个是电源电压的下降速度|du2/d(?t)|，另一个是假设二极管VD1和VD4关断而电容开始单独向电阻放电时电压的下降速度|dud/d(?t)|p（下标表示假设），据此即可确定?。图3-29?、?与?RC的关系曲线电容滤波的单相不可控整流电路2)主要的数量关系输出电压平均值电流平均值输出电流平均值IR为：IR=Ud/RId=IR二极管电流iD平均值为：ID=Id/2=IR/2二极管承受的电压（3-47）（3-48）（3-49）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。（3-46）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实际应用为此情况，但分析复杂。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3-31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)u2udi20dqpwti2,u2,ud电容滤波的三相不可控整流电路1）