电力电子器件与变换电路

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1、电力电子与现代生活PowerElectronicsTechnologyandModernLife1电力电子与现代生活第2章电力电子器件与变换电路第2章电力电子器件与变换电路2.8整流电路2.9直流-直流变流电路2.10交流-交流变流电路2.11逆变电路2.12PWM控制技术第二部分电力电子变换电路32.8整流电路整流电路：将交流电变换为固定或可调的直流电的电路。交流电（英语简写AC）是指大小和方向都发生周期性变化的电流，因为周期电流在一个周期内的平均值为零，称为交变电流或简称交流电。交流电可以有效传输电力。通常波形为正弦曲线。市电就是正弦交流电。一般频率是50Hz(或60Hz)。

2、实际上还有应用其他的波形，例如三角形波、正方形波。家庭用电一般均为单相交流电，工业用电一般三相交流电。。wt0wt1p2pu42.8整流电路直流电：（简称DC），是指方向不随时间发生改变的电流。但电流大小可能不固定。恒定直流是直流电的一种，是大小和方向都不变的直流电。脉动直流电是指方向不变，但大小随时间变化，比如：把交流电经过晶闸管整流后得到的就是典型脉动直流电。脉动直流电，只有经过滤波（电感或电容）后，才变成平滑的直流电。wt0uwt0u52.8整流电路整流电路：是利用电力电子器件（二极管、晶闸管、IGBT等）的单向导电性，将正负交替变化的交流电压（单相、三相）变换为正向脉动电

3、压的电路。大多情况下，脉动电压需经过滤波，才能使用。整流电路的应用极其广泛：各种电子设备均需要直流电，如计算机、电视、音箱、电信设备、医疗设备。工业中电解、电镀，直流电动机调速，高压直流输电。工业及家用变频调速设备，均需要将工频交流电先整流成直流，再逆变成不同频率的交流电，如变频空调等。各种类型的蓄电池充电器，如手机、电瓶车、电动汽车。62.8整流电路整流电路有多种分类方式，按照相数可以分为：3.1.1单相整流电路3.1.2三相可控整流电路3.1.3整流电路的有源逆变72.8.1单相整流电路1、单相半波不可控整流电路输出电压82.8.1单相整流电路2、单相桥式不可控整流电路输出电

4、压92.8.1单相整流电路2、单相桥式不可控整流电路（电容滤波）+RCu1u2i2VD1VD3VD2VD4idiCiRud基本工作过程：在u2正半周过零点至wt=0期间，因u2

5、目前大量普及的微机、电视机、变频空调等家电中。电容滤波的整流电路缺点：交流侧输入电流不是正弦波，含有大量谐波，对电网不利。有些整流电路增加了功率因数校正电路，电流波形有改善。112.8.1单相整流电路TVTRu1u2uVTudid3、单相半波可控整流电路可控整流特点：1.晶闸管在希望的时刻触发导通。2.输出电压大小可以调节。触发角：用a表示。导通角：用θ表示。通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，---相控方式。wwwt0wt1p2pttu2ugudaq00输出电压1232.8.1单相整流电路图2-5单相全控桥式带电阻负载时的电路及波形u(i)pwt

6、0udidddaawt0wt1p2pu24.单相桥式全控整流电路工作原理与单桥不可控相似。电阻负载：输出电压：为直流；大小与控制角a有关；a增加，输出电压减小。输出电流：波形与输出电压相同，不平滑，对负载不利。输出电压132.8.1单相整流电路4.单相桥式全控整流电路电阻电感负载：电感L：负载组成部分，或外加，对输出电流有滤波作用。输出电压：直流，平均值>0；大小与控制角a有关；a增加，输出电压减小。输出电流：波形平滑，对负载有利。2OwtOwtOwtudidIdu电感滤波后，输出电流很平滑输出电压14三个二极管分别接入a、b、c三相电源，其阴极连接在一起——共阴极接法。二极管换

7、相时刻为自然换相点，将其作为计算各晶闸管触发角a的起点，即a=0。2.8.2三相整流电路1、三相半波不可控整流电路共阴极的二极管，阳极电位高的导通。阳极电位低的承受反压。RidDDD变压器，三相交流电，二极管输出电压152.8.2三相整流电路2、三相半波可控整流电路将二极管更换为晶闸管。不同的控制角，输出电压波形不同，大小也不同。电阻负载：输出电压：为直流；大小与控制角a有关；a增加，输出电压减小。输出电流：波形与输出电压相同，不平滑，对负载不利。输出电压162.8.2三相整流