与脉冲整流器原理
整流器工作原理
整流器工作原理一、概述整流器是一种电子器件，用于将交流电转换为直流电。
它在电力系统和电子设备中起着至关重要的作用。
本文将详细介绍整流器的工作原理及其相关知识。
二、整流器分类根据工作原理和结构特点，整流器可分为以下几类：1. 无源整流器：由二极管或者整流管组成，常见的有单相半波整流器和单相全波整流器。
2. 有源整流器：由晶体管、场效应管或者其他可控元件组成，常见的有单相半波可控整流器和单相全波可控整流器。
3. 脉冲整流器：通过开关管或者可控硅等器件控制电流的导通和截止，实现电流的脉冲形式输出。
三、单相半波整流器工作原理以单相半波整流器为例，介绍其工作原理：1. 正半周期：当输入交流电的电压为正时，二极管导通，电流通过负载，形成正半周期的输出电压。
2. 负半周期：当输入交流电的电压为负时，二极管截止，负载断开，无输出电压。
四、单相全波整流器工作原理以单相全波整流器为例，介绍其工作原理：1. 正半周期：当输入交流电的电压为正时，D1导通，电流通过负载，形成正半周期的输出电压。
2. 负半周期：当输入交流电的电压为负时，D2导通，电流通过负载，形成负半周期的输出电压。
五、整流器的特点和应用1. 特点：- 整流器可以将交流电转换为直流电，满足直流电源的需求。
- 整流器具有较高的转换效率和稳定性。
- 整流器可以根据需要选择不同的工作模式和控制方式。
2. 应用：- 电力系统中的整流器广泛应用于电力变换、电池充电等场景。
- 电子设备中的整流器常用于电源模块、电动机驱动、通信设备等领域。
六、整流器的性能指标1. 效率：指整流器将输入交流电转换为输出直流电的能量转换效率。
2. 波动系数：指整流器输出电压或者电流的波动程度。
3. 调节范围：指整流器输出电压或者电流可调节的范围。
七、整流器的发展趋势1. 高效率：随着能源的稀缺性和环境保护意识的增强，整流器的转换效率要求越来越高。
2. 小型化：整流器的体积越小，适应性越强，可以满足各种电子设备的需求。
简单剖析脉冲整流器原理应用技术
简单剖析脉冲整流器原理应用技术一、理论推导1、6脉冲整流器原理：6脉冲指以6个可控硅（晶闸管）组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。
当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角a为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：(1-1)由公式（1-1）可得以下结论：电流中含6K?1（k为正整数）次谐波，即5、7、11、13...等各次谐波，各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
图1.1 计算机仿真的6脉冲A相的输入电压、电流波形2、12脉冲整流器原理：12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。
下图所示I和II两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。
12脉冲整流器示意图（由2个6脉冲并联组成）桥1的网侧电流傅立叶级数展开为：(1-2)桥II网侧线电压比桥I超前30?，因网侧线电流比桥I超前30?(1-3)故合成的网侧线电流(1-4)可见，两个整流桥产生的5、7、17、19、...次谐波相互抵消，注入电网的只有12k?1（k为正整数）次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
图1.2 计算机仿真的12脉冲UPS A相的输入电压、电流波形二、实测数据分析。
以上计算为理想状态，忽略了很多因数，如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角，交流侧电抗等。
因此实测值与计算值有一定出入。
理论计算谐波表：某型号大功率UPS谐波实测数据表：从以上两表对比可得，6脉整流器谐波含量最大为5次谐波、12脉整流器强度最大为11次谐波，与理论计算结果一致。
6脉5次谐波实测值较计算值偏大，12脉11次谐波实测值与计算值相同。
三、谐波分析和改良对策谐波可能造成配电线缆、变压器发热，降低通话质量，空气开关误动作，发电机喘振等不良后果；谐波按电流相序分为+序（3k+1次，k为0和正整数）、-序（3k+2次，k为0和正整数）、0序（3k次，k为正整数）。
电力电子技术-脉冲整流电路
T1
I N LN
D1
A
uN
us
T2
T3
D3
L2
B
T4
C2
D2
D4
图7.6 单相电压型PWM整流器的主电路图
+
Cd u d
-
• 单相电压型脉冲变流器主电路结构（GTO）
一、主要方程式及相量图
1、相量方程
假定电网电压是纯正弦电压，对于基波分 量，在忽略线路电阻的条件下
•
•
•
U U I N
s1 jNLN N1
负 载
图7.27 用IGBT实现的三相电流型PWM整流器
章内容
7.1 脉冲变流器的原理及分类 7.2 电压型脉冲变流器 7.3 电流型脉冲变流器
7.4 电流型脉冲变流器与电压型脉冲变流 器的性能特点比较
7.5 脉冲变流器的应用
7 . 4电流型脉冲变流器与电压型脉冲变流 器的性能特点比较
• 相同之处：
➢ 两者的交流侧输出特性基本相同； ➢ 都能 实现四象限运行； ➢ 与晶闸管相控整流电路相比都能 提高功率因数； ➢ 都能减少谐波，减少对电网的污染 。
7 . 4电流型脉冲变流器与电压型脉冲变流 器的性能特点比较（续）
• 不同之处：
电压型
电流型
(1) Id方向可变，Ud方向不 可变；
(1) Id方向不可变，Ud方向 可变；
7 . 5 脉冲变流器的应用（续）
• 在电力机车上 的应用
L N T1
u
us
T2
D1 T3 A
D3 L2
B
D2
T4 D4 C2
Id
+
Cd Ud
-
图7.29 GTO实现的电压型脉冲整流器主电路
脉冲整流器的原理及分类
第五章 • 基本能量关系（网压 uN (t) 为正半波时）
5-9
第五章 • 基本能量关系（网压 uN (t) 为正半波时）（续）
5-10
第五章 – 不同工况时 uS、uN 和 iN 波形分析
• (a) 牵引
5-11
• (b) 理想空载 • (c) 再生
第五章
5-12
• 半导体器件中的电流波形
第五章
第五章 脉冲整流电路
5-1
第五章
5.5 脉冲整流器的原理及分类
• 概述 – 四象限变流器 – 减少电网污染 – 节约能源
5-2
• 基本原理 理想情况下：
第五章
5-3
• 分类 – 电压型脉冲整流器
• 输出电压恒定 ud (t) = Ud ，且Ud
• 输出电流
第五章
UN
• 基本结构
5-4
– 电流型脉冲整流器
第五章
5-19
– 对应原理图的波形图
第五章
• 电流型和电压型脉冲整流器的性能特点比较
5-20
• 脉冲变流器的应用 – 电流型交直交传动系统
第五章
5-21
第五章
(a) 牵引工况
(b) 再生工况
5-13
• 主要方程式及相量图 – 简化主电路 – 对于基波分量
– 基波相量图 (a) 整流 (b) 逆变 (c) 考虑
电网电阻
第五章
5-14
• 应用 – E120型单相大功率交流电力机车
第五章
5-15
5.7 电流型脉冲整流器
• 主电路结构及其工作原理
第五章
• 输出电流恒定 id (t) = Id ，且 Id
• 输出电压
6脉冲与12脉冲整流
6脉冲、12脉冲整流器原理与区别摘要：本文从理论推导、实测数据分析、谐波分析和改善对策、性能对比四个方面详细阐述6脉冲和12脉冲整流器的原理和区别。
对大功率UPS的整流技术有一个深入全面的剖析。
一、理论推导1、6脉冲整流器原理：6脉冲指以6个可控硅（晶闸管）组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。
当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角a为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：xLx （jHiiat--sin S M--dn7at + —siiillai + —一-—smlT^t一- del 知5 7 11 13 1719（1-1）由公式（1-1 ）可得以下结论：电流中含6K?1（k为正整数）次谐波，即5、7、11、13.••等各次谐波，各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
桥1的网侧电流傅立叶级数展开为:■ Ij ■ tiuird ' wEdar- '、血_01 * ' Mtd lor * ' fiitl 如+ . .}iA n 45 7 11 1317 IPf(1-2)600 0 400,0200 0 W 0.0 ^200,0-400.0 600 0 400 O 200,0 £ 0.0 -200 0 -4 00 0图1.1计算机仿真的6脉冲A 相的输入电压、电流波形2、12脉冲整流器原理:12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组 流器，使直流母线电流由 12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。
6脉冲整F 图所示I 和II 两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成 12相整流电路。
12脉冲整流器示意图（由 2个6脉冲并联组成）桥II 网侧线电压比桥I 超前30?,因网侧线电流比桥I 超前30?:加=丄、++krf + —soil Ajtf + —'iijl-ci# + — ud^ + I(1-3)故合成的网侧线电流A - ijx+hjA~x(siii at + — suillot+ ™suii3<it真11 13(1-4)可见，两个整流桥产生的 5、7、17、19、…次谐波相互抵消，注入电网的只有 12k?1 (k 为正整数)次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基 波有效值的比值为谐波次数的倒数。
6脉冲与12脉冲区别
大功率UPS 6脉冲与１２脉冲可控硅整流器原理与区别一、理论推导1、6脉冲整流器原理：６脉冲指以６个可控硅(晶闸管）组成得全桥整流，由于有6个开关脉冲对６个可控硅分别控制，所以叫６脉冲整流。
当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程与电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大,延迟触发角a为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：(1—１）由公式(1-１）可得以下结论:电流中含６K？1（k为正整数)次谐波,即5、7、11、１3、、、等各次谐波,各次谐波得有效值与谐波次数成反比,且与基波有效值得比值为谐波次数得倒数。
图1、1 计算机仿真得6脉冲A相得输入电压、电流波形２、12脉冲整流器原理：１2脉冲就是指在原有6脉冲整流得基础上,在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器,使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为１2脉冲整流。
下图所示I与IＩ两个三相整流电路就就是通过变压器得不同联结构成12相整流电路。
12脉冲整流器示意图（由2个6脉冲并联组成）桥1得网侧电流傅立叶级数展开为:（1－２)桥II网侧线电压比桥I超前30？,因网侧线电流比桥I超前3０?（1—3）故合成得网侧线电流(１-４）可见,两个整流桥产生得5、7、1７、19、、、、次谐波相互抵消,注入电网得只有12k？1（k为正整数)次谐波,即１1、１3、2３、２5等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比,而与基波有效值得比值为谐波次数得倒数。
图1、2 计算机仿真得１2脉冲UＰＳA相得输入电压、电流波形二、实测数据分析。
以上计算为理想状态,忽略了很多因数,如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角，交流侧电抗等。
因此实测值与计算值有一定出入。
理论计算谐波表:某型号大功率UPS谐波实测数据表：从以上两表对比可得,6脉整流器谐波含量最大为5次谐波、12脉整流器强度最大为１1次谐波,与理论计算结果一致。
6脉5次谐波实测值较计算值偏大,12脉１1次谐波实测值与计算值相同。
6脉动整流与12脉动整流
６脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别一、理论推导１、6脉冲整流器原理:6脉冲指以6个可控硅(晶闸管)组成得全桥整流,由于有６个开关脉冲对６个可控硅分别控制,所以叫6脉冲整流、当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程与电流脉动,假定交流侧电抗为零,直流电感为无穷大,延迟触发角a为零,则交流侧电流傅里叶级数展开为:(１—1)由公式(1-1)可得以下结论:电流中含６K？1(k为正整数)次谐波,即5、7、11、１3。
等各次谐波,各次谐波得有效值与谐波次数成反比,且与基波有效值得比值为谐波次数得倒数。
图1、1 计算机仿真得6脉冲A相得输入电压、电流波形２、1２脉冲整流器原理:12脉冲就是指在原有６脉冲整流得基础上,在输入端、增加移相变压器后在增加一组６脉冲整流器,使直流母线电流由1２个可控硅整流完成,因此又称为12脉冲整流。
下图所示I与IＩ两个三相整流电路就就是通过变压器得不同联结构成12相整流电路、1２脉冲整流器示意图(由2个6脉冲并联组成)桥1得网侧电流傅立叶级数展开为:(１—2)桥II网侧线电压比桥Ｉ超前３0？,因网侧线电流比桥I超前３0？(1—３)故合成得网侧线电流(1—4)可见,两个整流桥产生得5、7、1７、19、.。
次谐波相互抵消,注入电网得只有１2k？１(ｋ为正整数)次谐波,即1１、１3、２３、25等各次谐波,且其有效值与与谐波次数成反比,而与基波有效值得比值为谐波次数得倒数、图1。
2 计算机仿真得12脉冲UＰS A相得输入电压、电流波形二、实测数据分析。
以上计算为理想状态,忽略了很多因数,如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角,交流侧电抗等。
因此实测值与计算值有一定出入。
理论计算谐波表:某型号大功率UPＳ谐波实测数据表:从以上两表对比可得,6脉整流器谐波含量最大为5次谐波、12脉整流器强度最大为11次谐波,与理论计算结果一致。
6脉5次谐波实测值较计算值偏大,12脉11次谐波实测值与计算值相同。
脉冲整流器原理
脉冲整流器原理
脉冲整流器是一种电子器件，用于将交流电信号转换为直流电信号。
它的原理是基于二极管的导电特性。
在正半个周期内，输入交流电信号的电压是正的，而在负半个周期内，输入电压则是负的。
脉冲整流器利用这一特性，只允许正向电流通过，同时阻止反向电流的流动。
脉冲整流器由一个或多个二极管和负载组成。
当输入交流电信号的电压为正时，二极管处于导通状态，正向电流可以通过二极管传导给负载，从而实现整流。
而当输入电压为负时，二极管会进入截止状态，阻止反向电流的流动。
这样，在整个交流周期内，只有正向电流能够通过整流器。
脉冲整流器通常会附加滤波电容，用于平滑输出直流电信号。
滤波电容可以帮助减小输出波形的纹波，使得输出的直流电信号更为稳定。
脉冲整流器广泛应用于各种电子设备中，例如电源适配器、整流电路、变频器等。
通过将交流电信号转换为直流电信号，脉冲整流器可以为电子设备提供稳定的电源，保证设备正常运行。
12脉冲整流
大功率UPS 6脉冲与12脉冲可控硅整流器的区别艾默生网络能源有限公司UPS 产品部 温顺理一、理论推导 1.6脉冲整流器原理：6脉冲指以6个可控硅(晶闸管)组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。
当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角a 为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：(1)由公式(1)可得以下结论：电流中含6K ±1(k 为正整数)次谐波，即5、7、11、13…等各次谐波，各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
2.12脉冲整流器原理：12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。
下图所示I 和II 两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。
...)19sin 19117sin 17113sin 13111sin 1117sin 715sin 51(sin 32+--++--⨯⨯⨯=t t t t t t t I i d A ωωωωωωωπ12脉冲整流器示意图(由2个6脉冲并联组成)桥1的网侧电流傅立叶级数展开为：(1-2)桥II 网侧线电压比桥I 超前30︒，因网侧线电流比桥I 超前30︒(1-3)故合成的网侧线电流(1-4)可见，两个整流桥产生的5、7、17、19、…次谐波相互抵消，注入电网的只有12k ±1(k 为正整数)次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
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12脉冲介绍
12脉冲整流器原理：
12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。
下图所示两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。
12脉冲整流器示意图（由2个6脉冲并联组成）
桥1的网侧电流傅立叶级数展开为：
(1-2)
桥II网侧线电压比桥I超前30°，因网侧线电流比桥I超前30°
(1-3)
故合成的网侧线电流
(1-4)
可见，两个整流桥产生的5、7、17、19、...次谐波相互抵消，注入电网的只有12k±1（k为正整数）次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
7.三电平脉冲整流器的工作原理
a 1 Sb 0 -1
u2
in n
开关管Ta3,Ta4,Tb3和Tb4导通，Ta1,Ta2,Tb1和Tb2关断
网侧端电压uao=-u2，ubo=-u2，uab=0。如果网侧电源电 压us>0，则正向网侧电流is增大，电容C1和C2通过负载 电流放电。
13
Load
U dc
us
Udc
9种工作模式与对应的电压
4
Load
Udc
us
is
o
Udc
工作模式 1 (Sa=1，Sb=1)：
开关管Ta1,Ta2,Tb1和Tb2导通，Ta3,Ta4,Tb3和Tb4关断，网侧 端电压uao=u1，ubo=u1， uab=0。如果网侧电源电压 us>0， 网侧电源给电感 Ls充电，网侧电流 is增大，电感储能，电 容C1和C2通过负载电流放电。
5
工作模式 2 (Sa=1，Sb=0)：
Ta1 Ta2 Tb1 Tb2 a Tb3 Tb4 b o
ip
p
ip
C1
u1
p C1 o io C2
u1
1 Ls is
Load
Rs uab
Sa -1 0 b
a 1 Sb 0 -1
Ls us is
Rs
uab Ta3 Ta4
io
C2
u2
u2
in n
in n
开关管Ta1,Ta2,Tb2和Tb3导通，Ta3,Ta4,Tb1和Tb4关断。 网侧端电压 uao=u1， ubo=0， uab=u1。如果正向电源电压 us大于（或小于）直流侧电压Udc的一半，则网侧电流is 增大（或减小），网侧电流is对电容 C1进行充电，而电 容C1和C2都对负载放电。（ 电容电压不平衡）
脉冲整流器工作原理
脉冲整流器工作原理
脉冲整流器工作原理是将交流信号转变为直流信号的电子装置。
其基本原理如下：
1. 输入电源：脉冲整流器的输入是交流电源，通常为外部供电或变压器输出的交流信号。
2. 变压器：输入的交流电信号首先经过一个变压器。
变压器能够将交流信号的电压变换为适当的数值，以满足后续电路的要求。
3. 整流管：在变压器之后，交流信号进入一个整流管。
整流管通常是一个二极管，其特性是只能允许电流沿一个方向通过。
4. 整流：当交流信号的电压大于整流管的正向电压临界值时，整流管会打开，电流通过。
这时，交流信号的负半周期将被阻断，只有正半周期的信号能够通过整流管。
5. 滤波电容：整流后得到的信号仍然是脉冲状的直流信号。
为了使信号更加稳定，需要在整流后加上一个滤波电容。
滤波电容能够平滑输出信号的脉冲部分，使其更加接近直流信号。
6. 输出：经过滤波处理后的直流信号即为脉冲整流器的输出信号，可以用于驱动各种需要直流电源的设备。
综上所述，脉冲整流器通过变压器和整流管将交流信号转换为
直流信号，再通过滤波电容平滑输出，实现将交流电源转换为直流电源的功能。
简单剖析脉冲整流器原理应用技术
简单剖析脉冲整流器原理应用技术脉冲整流器是一种电子器件，常用于将输入交流电转换为输出直流电。
它的原理是利用二极管的导电特性，将负半周的交流电信号转换为正半周的输出信号。
脉冲整流器主要有单相半波整流器、单相全波整流器和三相整流桥等类型。
在单相半波整流器中，通过一个二极管将正半周的输入信号导通，而负半周的输入信号则被阻断。
在单相全波整流器中，通过两个二极管和一个中心点电位的电阻器，将正负两半周的输入信号分别转换为正半周的输出信号。
三相整流桥则是基于全波整流器的基础上，通过三个相间120度的相移角，将输入的三相交流电转换为输出直流电。
脉冲整流器有很多应用技术。
首先，在电源中，脉冲整流器可以将交流电转换为直流电，供给电子设备使用。
这种技术广泛应用于各种电子设备、计算机和通信系统等领域。
其次，脉冲整流器还可以用于电动机驱动系统中，通过将交流电信号整流为直流电信号，用于电动机的驱动和控制。
这种技术在工业自动化和机械运动控制等领域中有广泛应用。
此外，脉冲整流器还能够用于电磁波测量和通信系统中，通过将交流电信号转换为直流电信号，实现对电磁波的测量和通信的接收与发送。
脉冲整流器的应用技术还包括嵌入式系统中的电源管理和电池充电器等领域。
在嵌入式系统中，脉冲整流器可以用于电源管理，实现对电子设备的电源进行管理和控制，以提高能效和延长电池寿命。
在电池充电器中，脉冲整流器可以将交流电信号转换为适合电池充电的直流电信号，以实现对电池的充电。
这种技术在电动汽车、移动通信设备和便携式电子设备等领域中得到广泛应用。
此外，脉冲整流器还可以用于光伏发电系统中，通过将交流电信号转换为直流电信号，实现对太阳能电池板的电能收集和转换。
这种技术在可再生能源领域中得到广泛应用。
最后，脉冲整流器还可以用于信号处理和传感器技术中，通过将交流信号转换为直流信号，实现对信号的处理和传感器的测量。
这种技术在控制系统、测量仪器和传感器技术等领域中得到广泛应用。
阐述动车组中单相两电平脉冲整流器的工作原理
尊敬的读者，今天我将为您深入阐述动车组中单相两电平脉冲整流器的工作原理，希望能够为您带来全面的理解。
一、动车组中的单相两电平脉冲整流器1. 动车组的电力系统动车组是我国现代高铁交通的重要组成部分，其中的电力系统是其核心部件之一。
而单相两电平脉冲整流器则是动车组电力系统中至关重要的组成部分之一。
2. 脉冲整流器的作用脉冲整流器是将交流电转换为直流电的电力装置，其在动车组的电力系统中起到了至关重要的作用。
而单相两电平的设计则是为了满足动车组对于电力输出的精准要求。
二、单相两电平脉冲整流器工作原理的深入解析1. 单相两电平脉冲整流器的结构单相两电平脉冲整流器由输入变压器、整流电路和输出滤波电路组成。
其结构简单而紧凑，能够有效地实现对输入交流电的转换和滤波。
2. 工作原理分析在正半周，当输入交流电的电压高于两个不同的电平时，脉冲整流器会输出与较高电平相对应的电压；而在负半周，当输入交流电的电压低于两个不同的电平时，脉冲整流器会输出与较低电平相对应的电压。
单相两电平脉冲整流器通过有效利用交流电的正负半周，实现了电压的高效输出。
三、对单相两电平脉冲整流器工作原理的总结和回顾通过对单相两电平脉冲整流器的工作原理进行全面的分析，我们可以深刻地理解其在动车组电力系统中的重要作用。
其精确地控制输出电压，保证了动车组电力系统的稳定性和高效性，对于保障动车组的安全和舒适行驶具有至关重要的意义。
四、个人观点和理解在我看来，单相两电平脉冲整流器的设计和工作原理无疑是电力系统领域的一项重要进步。
其精准的电压控制，为动车组提供了可靠而高效的电力支持，使得动车组能够在高速行驶的同时保持系统的稳定性和安全性。
我相信，随着科技的不断进步，动车组的电力系统会迎来更多创新和突破，为我国高铁交通的发展注入新的动力。
通过本篇文章的阐述，相信您已经对单相两电平脉冲整流器的工作原理有了更加清晰的认识。
期待本文能够为您在动车组电力系统领域的学习和研究提供一定的帮助。
两电平脉冲整流器的工作原理
两电平脉冲整流器的工作原理一、整流器的基本原理整流器是将交流电转换为直流电的电路。
在交流电中，电流的方向是随着时间变化的，而直流电的电流方向是固定的。
因此，在进行整流时，需要将交流电的电流方向变换为固定的方向。
整流器的基本原理是利用一个开关元件将交流电分割成一个个短时期的脉冲，并通过筛选出其中一个方向的脉冲来实现电流方向的变换。
1.输入电路：2.开关电路：整流器的开关电路由一个开关管和一个控制元件组成。
开关管被安装在整流器的输入电路上。
控制元件用于控制开关管的通断。
3.工作原理：当整流器的输入电流为正时，控制元件使开关管导通，此时电流从正输出端流入开关管，然后流出负输出端。
此时整流器输出的直流电与交流电的电流方向一致。
当整流器的输入电流为负时，控制元件使开关管断开，此时电流无法通过开关管，整流器的输出电流为零。
4.过程：整流器将输入的交流电转换为由一串脉冲组成的直流电输出。
整个过程可以分为以下几个阶段：（1）正半周：在正半周的一开始，开关管导通，交流电源的电流经过整流器流入负输出端。
此时，输出电压等于交流电源的正向电压。
（2）关断：当电流达到峰值后，控制元件关闭开关管，使其断开。
此时，电源无法向整流器提供电流，整流器输出电压为零。
（3）负半周：在负半周的一开始，开关管再次导通，电流从正输出端流入整流器。
此时，输出电压等于交流电源的反向电压。
（4）关断：当电流达到峰值后，控制元件再次关闭开关管。
整流器输出电压为零。
通过以上的循环，整流器将交流电源的电流方向进行了转换，并输出一串脉冲组成的直流电。
由于开关管的导通和断开是由控制元件控制的，因此整流器的输出电压和电流可以通过控制元件对开关管进行限制来调节。
三、总结：两电平脉冲整流器是一种常用的电源电路，其工作原理基于通过开关电路对交流电流进行分割和控制，从而实现电流方向的变换，将交流电转换为直流电。
整流器的输出电压波形具有两个电平，分别对应于交流电源的正向电压和反向电压。
6脉动整流与12脉动整流
6脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别一、理论推导1、6脉冲整流器原理：6脉冲指以6个可控硅（晶闸管）组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。
当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角a为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：(1-1)由公式（1-1）可得以下结论：电流中含6K?1（k为正整数）次谐波，即5、7、11、13...等各次谐波，各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
图1.1 计算机仿真的6脉冲A相的输入电压、电流波形2、12脉冲整流器原理：12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。
下图所示I和II两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。
12脉冲整流器示意图（由2个6脉冲并联组成）桥1的网侧电流傅立叶级数展开为：(1-2)桥II网侧线电压比桥I超前30?，因网侧线电流比桥I超前30?(1-3)故合成的网侧线电流(1-4)可见，两个整流桥产生的5、7、17、19、...次谐波相互抵消，注入电网的只有12k?1（k为正整数）次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
图1.2 计算机仿真的12脉冲UPS A相的输入电压、电流波形二、实测数据分析。
以上计算为理想状态，忽略了很多因数，如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角，交流侧电抗等。
因此实测值与计算值有一定出入。
理论计算谐波表：某型号大功率UPS谐波实测数据表：从以上两表对比可得，6脉整流器谐波含量最大为5次谐波、12脉整流器强度最大为11次谐波，与理论计算结果一致。
6脉5次谐波实测值较计算值偏大，12脉11次谐波实测值与计算值相同。
6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别
6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别6脉冲、12脉冲可控硅整流器原理与区别摘要：本文从理论推导、实测数据分析、谐波分析和改善对策、性能对比四个方面详细阐述6脉冲和12脉冲整流器的原理和区别。
对大功率UPS的整流技术有一个深入全面的剖析。
一、理论推导1、6脉冲整流器原理：6脉冲指以6个可控硅（晶闸管）组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。
当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角a为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：由公式（1-1）可得以下结论：电流中含6K?1（k为正整数）次谐波，即5、7、11、13...等各次谐波，各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
图1.1 计算机仿真的6脉冲A相的输入电压、电流波形2、12脉冲整流器原理：12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。
下图所示I和II两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。
12脉冲整流器示意图（由2个6脉冲并联组成桥1的网侧电流傅立叶级数展开为：桥II网侧线电压比桥I超前30?，因网侧线电流比桥I超前30?故合成的网侧线电流可见，两个整流桥产生的5、7、17、19、...次谐波相互抵消，注入电网的只有12k?1（k为正整数）次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
图1.2 计算机仿真的12脉冲UPS A相的输入电压、电流波形二、实测数据分析。
以上计算为理想状态，忽略了很多因数，如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角，交流侧电抗等。
因此实测值与计算值有一定出入。
理论计算谐波表：某型号大功率UPS谐波实测数据表：从以上两表对比可得，6脉整流器谐波含量最大为5次谐波、12脉整流器强度最大为11次谐波，与理论计算结果一致。
6脉冲与12脉冲区别
大功率ＵPS ６脉冲与12脉冲可控硅整流器原理与区别一、理论推导1、6脉冲整流器原理:６脉冲指以6个可控硅(晶闸管)组成的全桥整流,由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制,所以叫6脉冲整流。
当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动,假定交流侧电抗为零,直流电感为无穷大,延迟触发角a为零,则交流侧电流傅里叶级数展开为:(1-1)由公式（1-1)可得以下结论：电流中含6Ｋ?1(k为正整数)次谐波，即5、7、1１、13.．.等各次谐波,各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
图１.1 计算机仿真的6脉冲A相的输入电压、电流波形2、１2脉冲整流器原理:12脉冲是指在原有６脉冲整流的基础上,在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由１2个可控硅整流完成,因此又称为1２脉冲整流。
下图所示I和ＩI两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。
１2脉冲整流器示意图(由2个6脉冲并联组成）桥1的网侧电流傅立叶级数展开为:(１-2）桥II网侧线电压比桥I超前30？，因网侧线电流比桥I超前３0?(１-3)故合成的网侧线电流(1-4)可见，两个整流桥产生的5、７、17、１９、...次谐波相互抵消,注入电网的只有12k？1(k为正整数）次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
图1.２计算机仿真的1２脉冲UPS A相的输入电压、电流波形二、实测数据分析。
以上计算为理想状态,忽略了很多因数,如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角，交流侧电抗等。
因此实测值与计算值有一定出入。
理论计算谐波表：谐波次数5th 7tｈ11th 13th 17th １9th ２3tｈ6脉冲谐波含量2０% 14% 9％８% ６% 5% 4％0% 0% 9％8% 0% 0% 4%12脉冲谐波含量某型号大功率UPS谐波实测数据表：谐波次数5th ７th 11ｔh 13tｈ17th １9ｔ23thh6脉冲谐波含量32% 3% 8% 3％4% ２% 2%1% 1% ９% 4% １% 1% 2%１2脉冲谐波含量从以上两表对比可得,6脉整流器谐波含量最大为5次谐波、12脉整流器强度最大为11次谐波，与理论计算结果一致。
6与12脉冲整流器原理
一、理论推导1、6脉冲整流器原理：6脉冲指以6个可控硅（晶闸管）组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。
当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动，假定交流侧电抗为零，直流电感为无穷大，延迟触发角a为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为：(1-1)由公式（1-1）可得以下结论：电流中含6K?1（k为正整数）次谐波，即5、7、11、13...等各次谐波，各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
图1.1 计算机仿真的6脉冲A相的输入电压、电流波形2、12脉冲整流器原理：12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。
下图所示I和II两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成12相整流电路。
12脉冲整流器示意图（由2个6脉冲并联组成）桥1的网侧电流傅立叶级数展开为：(1-2)桥II网侧线电压比桥I超前30?，因网侧线电流比桥I超前30?(1-3)故合成的网侧线电流(1-4)可见，两个整流桥产生的5、7、17、19、...次谐波相互抵消，注入电网的只有12k?1（k为正整数）次谐波，即11、13、23、25等各次谐波，且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
图1.2 计算机仿真的12脉冲UPS A相的输入电压、电流波形二、实测数据分析。
以上计算为理想状态，忽略了很多因数，如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角，交流侧电抗等。
因此实测值与计算值有一定出入。
理论计算谐波表：某型号大功率UPS谐波实测数据表：从以上两表对比可得，6脉整流器谐波含量最大为5次谐波、12脉整流器强度最大为11次谐波，与理论计算结果一致。
6脉5次谐波实测值较计算值偏大，12脉11次谐波实测值与计算值相同。
三、谐波分析和改良对策谐波可能造成配电线缆、变压器发热，降低通话质量，空气开关误动作，发电机喘振等不良后果；谐波按电流相序分为+序（3k+1次，k为0和正整数）、-序（3k+2次，k为0和正整数）、0序（3k次，k为正整数）。
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从上表可以看到,1２脉冲整流器在多项性能指标上均优于６脉冲整流器。12脉冲整流技术自70年代诞生自今,经过不断改进和完善，现已逐渐成为大功率UPＳ整流器的优选技术。全球主流的大功率UPＳ厂商均推出了1２脉冲UＰS产品
终上所述,在投资额充许的情况下，尽量选用１2脉整流器加1１次滤波器的UPS配置。此种配置满足信息产业部UＰS行业标准输入电流谐波成份I类要求（YＤ／T１095－200０)和国际电工委员会ＩEC61０00-3-4的指标要求
１2脉冲整流器示意图(由2个6脉冲(1-2）
桥II网侧线电压比桥I超前30?,因网侧线电流比桥I超前３０？
ﻫ(1-3）
故合成的网侧线电流
(1-4)
可见,两个整流桥产生的5、７、1７、１9、．..次谐波相互抵消,注入电网的只有12k?1(ｋ为正整数)次谐波，即11、１３、２3、25等各次谐波,且其有效值与与谐波次数成反比，而与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
当忽略三相桥式可控硅整流电路换相过程和电流脉动,假定交流侧电抗为零,直流电感为无穷大,延迟触发角a为零，则交流侧电流傅里叶级数展开为:
（1－1)
ﻫﻫ由公式(1-1）可得以下结论:
ﻫ电流中含6K？1(k为正整数）次谐波，即5、7、11、1３...等各次谐波,各次谐波的有效值与谐波次数成反比，且与基波有效值的比值为谐波次数的倒数。
ﻫ图1．２ 计算机仿真的12脉冲UPＳ Ａ相的输入电压、电流波形
二、实测数据分析。
以上计算为理想状态，忽略了很多因数，如换相过程、直流侧电流脉动、触发延迟角，交流侧电抗等。因此实测值与计算值有一定出入。
ﻫ理论计算谐波表:
某型号大功率UPS谐波实测数据表：
从以上两表对比可得，6脉整流器谐波含量最大为5次谐波、１2脉整流器强度最大为１1次谐波，与理论计算结果一致。6脉5次谐波实测值较计算值偏大,１2脉１1次谐波实测值与计算值相同。
三、谐波分析和改良对策
谐波可能造成配电线缆、变压器发热，降低通话质量，空气开关误动作，发电机喘振等不良后果；谐波按电流相序分为+序（３k+1次，k为０和正整数）、-序(３k＋2次，k为0和正整数）、0序(3k次，k为正整数）。ﻫ
+序电流使损耗加重，-序电流使电机反转、发热,０序电流使中线电流异常增大。ﻫﻫ从实测值可见，6脉整流器５次谐波最大，可加装5次滤波器来抑制谐波；１2脉整流器11次谐波最大，可加装11次滤波器来抑制谐波。滤波器原理图如下：
ﻫ图1.1 计算机仿真的6脉冲Ａ相的输入电压、电流波形
2、12脉冲整流器原理:
１２脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端、增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由1２个可控硅整流完成,因此又称为１2脉冲整流。ﻫﻫ下图所示I和ＩI两个三相整流电路就是通过变压器的不同联结构成１２相整流电路。
与脉冲整流器原理
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ﻩ
一、理论推导
ﻫ１、6脉冲整流器原理:ﻫﻫ6脉冲指以6个可控硅(晶闸管)组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。
ﻫ采用12脉冲整流器+11次谐波器可达到小于4.５%的电流谐波指标。单次谐波和总谐波含量均满足ＩＥC61000－３－4的指标要求。ﻫ
附表１：在配置不同负载条件下,输入电流谐波总含量数据
附表2:某型号4００ＫVA １2脉冲+１1次滤波器 UPS输入电流总谐波含量表
影响电网的是谐波电流的绝对值，而不是谐波电流的百分比。由上表可以看出,在满载情况下,谐波电流绝对值最大;在半载及轻载情况下，谐波电流绝对值均不超过１0０%满载谐波电流绝对值。１2脉冲+１１次谐波滤波器具有最小的效输入电流总谐波,同时还可避免有源滤波器“误补偿”、系统效率低等缺点,因1２脉冲+1１次谐波滤波器此对电网的污染最低，适用于可靠性要求较高的场合使用。
图:常用的LC滤波器原理图
某型号大功率UＰＳ加装滤波器后谐波对比表如下:
从上表可以看出,加装滤波器对谐波抑制作用非常明显。ﻫﻫ需要特别指出的是：6脉冲+5次谐波滤波器的配置可以达到９%左右的谐波要求,但是由于５次谐波（2５0Hz)滤波器的电容容值较大，在UPS负载较轻（<15%额定负载)时,整流器输入电流会超前输入电压,如果发电机的励磁绕组采用自励方式，很容易产生电枢正反馈效应,发电机输出电压会异常升高,导致发电机进入保护状态而停机。因此6脉冲+5次谐波滤波器方案不建议在UPＳ负载较轻时使用。当实际负载较轻时，可将５次谐波滤波器从整流器上脱出。ﻫﻫ而单独的1２脉整流器也可达到10％左右的电流谐波指标,但是没有大电容的LＣ电路，避免了与发电机的励磁正反馈效应。