整流与有源逆变(三)_电力电子技术

详细分析（简要讲解得出的结论，关键在于求出 和 ） （2-37） u2 2U 2 sin(t )
ud (0) 2U 2 sin 1 t u ( 0 ) iC d t u 2 d 0 C
（2-38）
式中，ud(0)为VD1、VD4开始导通时刻直流侧电压值。
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
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7.2.1 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 1. 工作原理及波形分析
id VD1 i2 u1 u2 VD2 VD3 iC iR C R 0 i ,u d i ud
有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt。
（4） 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。
（5） 换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。
7.2 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
7.2.1 7.2.2
7.1 变压器漏感对整流电路的影响
换相重叠角 的计算
dik (u b ua ) 2 LB 由上式得： dt 5 6U 2 sin(t ) 6 2 LB
（2-32）
进而得出：
ik
t
5 6
dik 6U 2 5 sin(t ) dt 2X B 6
（2-33）
7.2.1 电容滤波的单相不可控整流电路
将u2代入并求解得：
iC
而负载电流为： 于是
2CU 2 cos( t )
iR u2 R 2U 2 sin(t ) R
（2-39）
（2-40）
2U 2 sin(t ) （2-41） R
id iC iR 2CU 2 cos(t )
T ik a b c R ud LB LB LB ud L ia ib ic VT1 VT2 VT3

ua
ub
uc
O id i c O ia ib ic ia Id
t

t
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
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7.1 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，用电角度表示

6U 2 6U 2 5 5 sin(t )d(t ) [cos cos(t )] （2-34） 2X B 6 2X B 6
7.1 变压器漏感对整流电路的影响
当 t
Id
5 ik I d ，于是 时， 6
6U 2 [cos cos( )] 2X B
电路形式
U d
cos cos( )
单相 全波
XB
单相全 控桥
2X B
三相 半波
三相全 控桥
3X B Id
2X BId 6U 2
m脉波 整流电路
mX B Id 2
Id X B 2U 2 sin

Id

Id
Id X B 2U 2
2I d X B 2U 2
3X B Id 2
2X BId 6U 2
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
ua u b dik dik ud ua LB u b LB dt dt 2
（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
5 5 di k 1 3 6 6 U d ( u u ) d ( t ) [ u ( u L )]d (t ) 5 5 b d b b B 2 / 3 2 dt 6 6 （2-31） 5 di k 3 6 3 Id 3 L d ( t ) L d i X BId 5 B B k 0 2 dt 2 2 6
（2-35） （2-36）
cos cos( )
2X BId 6U 2
随其它参数变化的规律： （1） Id越大则 越大； （2） XB越大 越大； （3） 当≤90时， 越小 越大。
7.1 变压器漏感对整流电路的影响
变压器漏抗对各种整流电路的影响
表2-2 各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算
①

m
②
适用； ②三相桥等效为相电压等于 3U 2的6脉波整流电路，故其m=6，相电压 按 3U 2 代入。
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
7.1 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
（1） 出现换相重叠角 ，整流输出电压平均值Ud降低。 （2） 整流电路的工作状态增多 （3） 晶闸管的di/dt 减小，有利于晶闸管的安全开通。
第七讲
7.1
整流与有源逆变(三)
变压器漏感对整流电路的影响大功率可控整流电路
7.1 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 以三相半波为例，然后将结论 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 。 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。
ud +


2
t
VD4 a)

b)
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
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7.2.1 电容滤波的单相不可控整流电路
基本工作过程：
在u2正半周过零点至t=0期间，因u2<ud，故二极管均不导通，电 容C向R放电，提供负载所需电流 至 t=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