最全ACDC变换技术.pptx

电电 力力 电电 子子 技技 术术Power Electronics电电力力电电子子技技术术第第5章章 ACDC变换器器 12345相控有源逆变电路相控有源逆变电路 PWM整流电路整流电路 同步整流电路同步整流电路 6概述概述 不控整流电路不控整流电路 相控整流电路相控整流电路基本内容电电力力电电子子技技术术凡凡能能将将交交流流电能能转换为直直流流电能能的的电路路统称称为整整流流电路路，简称称为AC-DC。整整流流电路路是是出出现最最早早的的电力力电子子电路路，自自20世世纪20年年代代至至今已今已经历了以下几种了以下几种类型：型：u旋旋转式式变流机流机组（交流（交流电动机机-直流直流发电机机组）u静止式离子整流器和静止式半静止式离子整流器和静止式半导体整流器体整流器整流整流电路有多种路有多种分分类方法方法u按交流按交流电源源输入相数来分入相数来分类，可分，可分为单相与多相相与多相整流整流电u按按电路路结构来分构来分类，可分，可分为半波、全波与半波、全波与桥式式整流整流电路路u若若按按整整流流电路路中中使使用用的的电力力电子子器器件件来来划划分分，可可分分为不不控控整整流流电路路、相控相控电路、路、PWM整流整流电路路 5.1 概述5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路电电力力电电子子技技术术利利用用电力力二二极极管管的的单相相导电性性可可以以十十分分简单地地实现交交流流直流直流电力力变换。由由于于二二极极管管整整流流电路路输出出的的直直流流电压只只与与交交流流输入入电压的大小有关，不能控制其数的大小有关，不能控制其数值，故称，故称为不控整流不控整流电路。路。5.2 不控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路电电力力电电子子技技术术t0223二极管导二极管导通情况通情况VD1导通导通VD1截止VD1导通负载电压负载电压udu20u2负载电流负载电流idu2/R0u2/R二极管端二极管端电压电压uVD10u20负载电压负载电压平均值平均值Ud 电源变压器副边电压有效值为电源变压器副边电压有效值为U2 5.2.1 单相不控整流电路图图5-1 5-1 单相半波整流电路单相半波整流电路带电阻性负载电路及波形带电阻性负载电路及波形 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路表表5-1 单相半波不控整流电路单相半波不控整流电路电阻负载电阻负载时各区间工作情况时各区间工作情况电电力力电电子子技技术术不带续流二极管不带续流二极管的单相半波整的单相半波整流电路带阻感负载电路及波形流电路带阻感负载电路及波形 t0t1t12二极管导通二极管导通情况情况VD1导通导通VD1导通导通 VD1截止截止负载电压负载电压udu2u20负载电流负载电流id有有有有0二极管端电二极管端电压压uVD100u2 5.2.1 单相不控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路表表5-2 单相半波不控整流电路单相半波不控整流电路阻感负载阻感负载时各区间时各区间各区间工作情况各区间工作情况电电力力电电子子技技术术带续流二极管带续流二极管的单相半波整流的单相半波整流电路带阻感负载电路及带大电电路带阻感负载电路及带大电感负载电流波形波形感负载电流波形波形 t02二极管导通情况二极管导通情况VD1导通、导通、VD2截止截止VD1截止、截止、VD2导通导通负载电压负载电压udu20负载电流负载电流id水平直线水平直线整流二极管电流整流二极管电流iVD1矩形波矩形波0续流二极管电流续流二极管电流iVD20矩形波矩形波整流二极管端电压整流二极管端电压uVD10u2续流二极管端电压续流二极管端电压uVD2-|u2|0 5.2.1 单相不控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路表表5-3 单相半波不控整流电路单相半波不控整流电路大电感负载带续流二大电感负载带续流二极管极管时各区间工作情况时各区间工作情况电电力力电电子子技技术术半波整流半波整流负载电压仅为交流交流电源的源的正半周正半周电压，造成交流，造成交流电源利用率源利用率偏低，偏低，输出脉出脉动大，因此使用范大，因此使用范围较窄。窄。若能经过变换将交流电源的负半周若能经过变换将交流电源的负半周电压也得到利用，即获得图电压也得到利用，即获得图5-2a中中的负载电压波形，则负载电压平均的负载电压波形，则负载电压平均值值Ud可提高可提高1倍，电源利用率大大倍，电源利用率大大提高。提高。采用采用单相全波整流电路单相全波整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相半波整流电路带电单相半波整流电路带电阻性负载电路及波形阻性负载电路及波形 图图5-2a 5-2a 单相全波整流电单相全波整流电路负载电压波形路负载电压波形5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路电电力力电电子子技技术术单相全波整流相全波整流电路路图图5-2 单相全波整流负载电压波形单相全波整流负载电压波形a)单相全波整流电路负载电压波形单相全波整流电路负载电压波形 b)单相全波整流电路单相全波整流电路 c)交流输入正交流输入正半周整流电路工作图半周整流电路工作图 d)交流输入负半周整流电路工作图交流输入负半周整流电路工作图 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.2.1 单相不控整流电路电电力力电电子子技技术术t02二极管导通二极管导通情况情况VD1导通、导通、VD2截止截止VD2导通、导通、VD1截止截止ud|u2|u2|uVD1和和uVD2uVD1=0，uVD2=-|u2|uVD1=-|u2|，uVD2=0Ud5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.2.1 单相不控整流电路表表5-4 单相全波整流电路各区间工作情况单相全波整流电路各区间工作情况电电力力电电子子技技术术图图5-3 单相桥式整流电路单相桥式整流电路图图5-2 单相全波整流电路单相全波整流电路 5.2.1 单相不控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步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，可采用采用桥式整流桥式整流电路电路电电力力电电子子技技术术a)单相桥式整流电路单相桥式整流电路 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交流输入负半周单相桥式整流电路工作图 5.2.1 单相不控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路电电力力电电子子技技术术t02二极管导二极管导通情况通情况VD1和和VD4导通、导通、VD2和和VD3截止截止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 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.2.1 单相不控整流电路表表5-5 单相桥式整流电路各区间工作情况单相桥式整流电路各区间工作情况 电电力力电电子子技技术术在在单相相输入的入的AC-DC整流整流电路中，路中，单相相桥式整流式整流电路路应用极用极为广泛。广泛。半波整流半波整流电路交流路交流电源源电流是流是单方向方向的，的，电源源变压器存在器存在直流磁化直流磁化现象，是半波整流象，是半波整流电路的路的应用不用不广泛的主要原因之一。广泛的主要原因之一。而而桥式和全波式和全波电路路电源源电流双向流流双向流动，使交流，使交流电源源得到充分利用，也不存在得到充分利用，也不存在电源源变压器直流磁化器直流磁化现象。象。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.2.1 单相不控整流电路电电力力电电子子技技术术单相相交流整流交流整流电路所能提供的功路所能提供的功率通常限制在率通常限制在2.5kW以下以下，要求更，要求更大功率直流大功率直流电源的源的设备就需要利就需要利用三相交流用三相交流电源和三相整流源和三相整流电路，路，其中最普及的是三相其中最普及的是三相桥式整流式整流电路。路。由于三相由于三相桥式整流式整流电路多用于中、路多用于中、大功率大功率场合，因此很少采用合，因此很少采用单个个二极管二极管进行行组合，而多合，而多采用三相采用三相整流模整流模块，如，如图5-4a所示。所示。图图5-4 三相桥式整流电路三相桥式整流电路 5.2.2 三相不控整流电路 整流模块整流模块电路电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路电电力力电电子子技技术术共阴极共阴极组的的3个二极管中阳极所接交流个二极管中阳极所接交流电压值最高的一个二极管最高的一个二极管导通；通；共阳极共阳极组的的3个二极管中阴极所接交流个二极管中阴极所接交流电压值最低的一个二极管最低的一个二极管导通。通。即任意即任意时刻共阳极刻共阳极组和共阴极和共阴极组中各有中各有1个二极管个二极管处于于导通状通状态。图图5-4 三相桥式整流电路三相桥式整流电路和负载电压波形和负载电压波形 5.2.2 三相不控整流电路 电路电压波形5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路电电力力电电子子技技术术时时 段段IIIIIIIVVVI共阴极组中导通的二极共阴极组中导通的二极管管VD1VD1VD3VD3VD5VD5共阳极组中导通的二极共阳极组中导通的二极管管VD6VD2VD2VD4VD4VD6整流输出电压整流输出电压uduabuacubcubaucaucb整流电压平均值整流电压平均值Ud表表5-6 三相桥式整流电路各区间工作情况三相桥式整流电路各区间工作情况5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.2.2 三相不控整流电路 将负载电压将负载电压ud波形中的一个周期分成波形中的一个周期分成6段，每段段，每段60，每段导通的二极管及输出整，每段导通的二极管及输出整流电压的情况如表流电压的情况如表5-6所示。所示。电电力力电电子子技技术术交交流流电经过二二极极管管整整流流后后方方向向单一一，但但是是大大小小还是是处在在不不断断地地变化化之之中中。这种种脉脉动直直流流一一般般不不能能直直接接给装装置置供供电。要要把把脉脉动直直流流变成成波波形形平平滑滑的的直直流流，还需需要要再再做做一一番番“填平取填平取齐”的工作，的工作，这便是便是滤波波。滤波波的的任任务，就就是是把把整整流流器器输出出电压或或电流流中中的的波波动成成分尽可能地减小，改造成接近恒定分尽可能地减小，改造成接近恒定值的直流的直流电。常常用用的的滤波波电路路有有电容容滤波波电路路、电感感滤波波电路路和和复复式式滤波波电路。路。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.2.3 整流滤波电路 电电力力电电子子技技术术 5.2.3 整流滤波电路 1电容容滤波波电路路将将电容作容作为储能元件能元件,利用了利用了电容两端容两端电压不能突不能突变的特点。的特点。目前大量普及的微机、目前大量普及的微机、电视机机等家等家电产品中所采用的开关品中所采用的开关电源中，通常都是在源中，通常都是在单相相桥式不式不控整流控整流桥后面并后面并联一个一个较大大阀值的的滤波波电容，如容，如图5-5a所示。所示。图图5-5 电容滤波的单相桥式不可电容滤波的单相桥式不可控整流电路及工作波形控整流电路及工作波形5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路电电力力电电子子技技术术图图5-5 电容滤波的单相桥式不可控整流电容滤波的单相桥式不可控整流电路及工作波形电路及工作波形 5.2.3 整流滤波电路 在在t=0时刻，交流刻，交流电压u2高于高于电容容电压ud，二极管，二极管VD1和和VD4导通，交流通，交流电源开始向源开始向电容容C充充电，并，并为负载提供能量；提供能量；电容容电压逐步升高，当整流逐步升高，当整流桥输出出电压低于低于电容容电压时，二，二极管极管VD1和和VD4关断，此后关断，此后电容容C放放电，为负载提供能量，直提供能量，直至二极管至二极管VD2和和VD3导通；通；该过程周而复始。程周而复始。电路负载电压波形5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路电电力力电电子子技技术术 5.2.3 整流滤波电路 图图5-5 电容滤波的单相桥式不可控整流电容滤波的单相桥式不可控整流电路及工作波形电路及工作波形电路负载电压波形5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 负载固定的情况下，电容器负载固定的情况下，电容器C的容量越大，充电和放电所需的容量越大，充电和放电所需要的时间越长。要的时间越长。空载空载时，由于电容时，由于电容C储存的储存的电荷无法释放，电荷无法释放，。重载重载时由于负载电阻值很小，时由于负载电阻值很小，Ud逐渐逐渐趋向于趋向于0.9U2。显然，电容显然，电容C的容量越大，的容量越大，滤波效果越好，输出波形越趋于滤波效果越好，输出波形越趋于平滑，输出电压平滑，输出电压Ud也越高。但是，也越高。但是，当电容容量达到一定值以后，再当电容容量达到一定值以后，再加大电容容量对提高滤波效果已加大电容容量对提高滤波效果已无明显作用。无明显作用。电电力力电电子子技技术术 5.2.3 整流滤波电路 2电感感滤波波电路路电容容滤波波电路路利用了利用了电容两容两端端电压不能突不能突变的特点，可的特点，可实现电压平滑平滑。电感感滤波波电路路则是利用是利用电感感两端的两端的电流不能突流不能突变的特点，的特点，使使输出出电流平滑流平滑。电感有感有电流平波作用。流平波作用。电感感滤波波电路及路及对应的的负载电流流波形如波形如图5-6所示。所示。图图5-6 电感滤波的单相桥式不可电感滤波的单相桥式不可控整流电路及工作波形控整流电路及工作波形5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆