《WM整流技术》PPT课件

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1、第四章PWM整流电路★自20世纪20年代旋转变流机组高频PWMAC-DC电网DC-ACDC-DC静止离子整流器静止半导体整流器工频整流器本章内容：绪论：§4-1电压型单相单管PWM整流电路§4-2电压型单相桥式PWM整流电路§4-3倍压与倍流整流电路§4-4同步整流电路§4-5基于有源平衡电抗器的多脉波整流技术常规整流电路存在的问题:设：在电流连续，忽略换相重叠条件下：电流谐波降低了网侧谐波因数相位控制降低了网侧相位因数1①网侧功率因数低绪论：可控整流：单相不可控整流iouoiD1iD3常规整流电路存在的问题:1

2、L=0L=150uHiA三相不可控整流②谐波电流对电网的污染③换相重叠引起的波形畸变相控整流的其它缺点：★负载侧电压、电流无纹波；★输出电压调节速度快；★双向能量变换。★网侧电压、电流无畸变，且同相（PPFC/APFC)；PFC---PowerFactorCorreetion整流电路的理想状态2常规整流电路存在的问题:1④失控时间限制了调节速度输入侧滤波器改善整流器结构无源型有源型混合型PWM整流技术多脉波整流技术适用于各种类型负载容量问题开关损耗问题功率大，可靠性高抑制整流电路谐波的方法：（被动）（主动）负载适

3、应性问题31按电路结构：桥式电路、复合式电路PWM整流电路的分类：2按电网相数：单相电路、三相电路3按输出滤波：电流型电路、电压型电路4按功率器件：全控型电路、混合型电路5按隔离性能：非隔离型电路（直耦型）、隔离型电路（磁耦型）6按工作范围：单象限电路、多象限电路7按开关方式：硬开关电路、软开关电路8按PFC方式：无源校正电路(PPFC)APFC按变换级数：单级电路、多级电路按电流模式：CCM电路、DCM电路按输入滤波：电感输入、电容输入按开关频率：恒频电路、变频电路则设电压型单相整流电路理想模型？§4-1电压型

4、单相单管整流电路APFC-SPWM-BoostConverter设:CCM、C足够大BoostConverter工作原理1直耦型APFC-SPWM-BoostConverter工作原理SPWM1？APFC-SPWM-BoostConverter输出电流分析设:C足够大，iC全流入电容L、m足够大，iL无谐波则:平均值模型在TS内，近似将ii看作恒值，即：则:≈APFC2APFC-SPWM-BoostConverter参数选择要求输入电流纹波系数据SPWM分析，当调制比时，设网侧PF=1，且变换无损要求输出电压纹波

5、系数3近似为fS的正弦波APFC-SPWM-BoostConverter变换控制(DCM、BCM、CCM)★跟踪输入电流--CCM，正弦＋同相＝PFC★输出电压调节：Uc×uM→k→D→Uo★专用控制芯片：Unitrade公司UC3854P304~3064平均电流控制法电流滞环控制法电流峰值控制法PFTHDiAPFC-SPWM-BoostConverter实际效果5Boost电感电流效率：>95%减少输入电流纹波减小电感尺寸减少损耗交错并联平均电流控制§4-1电压型单相单管整流电路APFC-SPWM-Flybac

6、kConverterAPFC-SPWM-FlybackConverter5DCM近似为三角形磁耦型D、fS恒定APFC-SPWM-FlybackConverter基波:谐波:电流应力大功率较小隔离单相交流接触网间接式变频交流电力机车§4-2电压型单相桥式PWM整流电路ACDCAPFC＋稳压＋再生制动电流双象限其它领域§4-2电压型单相桥式PWM整流电路设：二次谐波串联谐振滤波器电路结构1高次谐波滤波器正接反接短接§4-2电压型单相桥式PWM整流电路工作原理2倍频单极性SPWM电量波形3？输出电流4P基波:交流等效

7、电阻输出电压5输出电压5负载R变化：电源电源Ui变化：控制策略6间接控制：电流直接控制：调压稳压幅相控制电流直接控制：电流瞬时值内环给定ui前馈ii同相控制系统快速动态响应§4-3倍压与倍流整流电路1、倍压整流电路的工作原理倍压整流电路的实质是电荷泵。最初由于核技术发展需要更高的电压来模拟人工核反应，于是在1932年由Coccroft和Walton提出了倍压电路，通常称为C-W电路。从不同位置输出，可获得不同Um倍数的输出电压。通常称每2倍为一阶，用n表示1、倍压整流电路的工作原理如果希望输出电压极性不同，可将所

8、有的二极管反向。★电路1优点：是每个电容、二极管上的电压不会超过2Um，所以可以选用耐压较低的电容。缺点：电容是串联放电，纹波大。★电路2优点：纹波小。缺点：电容的耐压高，随着N的增大，电容的电压应力随之增加。图中最后一个电容的电压达到了6Um。★电路3－－电路1的改进(并联)优点：是纹波比电路1小很多，正负半周均充电，电容电压应力不超过2Um。缺点：电路复杂。2、倍压整