第2篇 电力电子电路拓扑资料ppt课件.ppt

《第2篇 电力电子电路拓扑资料ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2篇电力电子电路拓扑2.1变流电路拓扑概述2.2整流电路2.3直流变换电路2.4逆变电路2.5交流变换电路2.6电磁兼容问题12.1变流电路拓扑概述电力电子装置最根本任务是实现电能的变换，因此也称为变换器，其对应的电路称变流电路或变换电路，通常有：AC→DC，DC→DC，DC→AC，AC→AC变换器最基本的性能要求直流输出的性能要求输出电压（流）的大小：静态精度纹波：输出最大值与最小值的差值纹波系数：输出最大值与最小值的差与输出平均值的比交流输出的性能要求交流电的基本要素：波形、大小、频率三种。22.1变流电路拓扑概述波形：一般情况要求输出正弦波，失真度？正弦波电压可表示为：对

2、于周期性的非正弦波电压，可分解为傅里叶级数：基波（fundamental）——频率与工频相同的分量谐波——频率为基波频率大于1整数倍的分量谐波次数——谐波频率和基波频率的整数比n次谐波电流含有率以HRIn（HarmonicRatioforIn）表示：电流谐波总畸变率THDi（TotalHarmonicdistortion）定义为：32.1变流电路拓扑概述大小：由于交流电是瞬时变化的，其大小的表示方法可以用瞬时值表示，或用有效值（幅值）及相位描述；频率：交流电输出正负变化周期所对应的频率对交流输出来说，除了对输出大小和频率的精度要求外，输出波形的谐波含量小也是一个非常重要的指标。交

3、流输入侧的性能要求交流输入侧一般为电网，其主要考虑的是对电网的影响应尽可能小，因此一般要求功率因数高、谐波污染小变换器的动态性能指标主要包含变换器在各种扰动条件下输出的稳定性、超调量、动态稳定时间等指标。42.1变流电路拓扑概述变换器的主要类型整流电路（AC→DC）二极管不可控桥式整流（往往带大电容滤波）单相、三相晶闸管可控整流三相大功率场合开关电源方式（一般为：AC→DC＋DC→DC）AC→DC常采用二极管整流，由DC→DC调节输出谐波及功率因数无源LC滤波及补偿、PFC电路、PWM整流电路52.1变流电路拓扑概述直流变换电路（DC→DC）非隔离直接变换6种基本电路：Buck、

4、Boost、Buck-Boost、Cuk、Sepic、Zeta输入输出隔离的直流变换常用电路：正激式、反激式、半桥、全桥、推挽式高频变压器：铁芯材料、线圈工艺、效率输出级整流器件：快速恢复二极管、肖特基二极管、MOSFET电路：半波、全波、桥式、同步整流、交错并联62.1变流电路拓扑概述逆变电路（DC→AC）有源逆变晶闸管三相桥式可控变流电路、双桥12脉可控变流电路无源逆变单相逆变：半桥逆变、全桥逆变、推挽逆变电路三相逆变：三相三桥臂桥式逆变、三相四桥臂桥式逆变单相逆变组合、波形重构技术、多电平逆变DC变换式逆变：两台DC变换器合成高频链逆变：高频变实现输入输出隔离72.1变流电

5、路拓扑概述交交变换电路（AC→AC）交流调压晶闸管电路：单相交流调压、三相交流调压全控器件：斩控式交流调压电路交交变频晶闸管电路：三相交交变频电路全控器件：矩阵式变换器、双PWM变流电路82.2整流电路AC→DC整流电路有：二极管不可控整流、晶闸管可控整流、高频开关电源、PWM整流等许多方式二极管不可控整流电路一般仅为输入级电路，而非直接输出带负载单相桥式不可控整流电容滤波的单相桥式不可控整流在u2正半周过零点至wt=0期间，因u2

6、同时向负载R供电。b)0iudqdp2pwti,uda)+RCu1u2i2VD1VD3VD2VD4idiCiRud92.2整流电路三相桥式不可控整流某一对二极管导通时，输出电压等于交流侧线电压中最大的一个，该线电压既向电容供电，也向负载供电。当没有二极管导通时，由电容向负载放电，ud按指数规律下降。a)b)Oiaudiduduabuac0dqwtpp3wt结论：二极管不可控整流，输出电压不可控，网侧电流与电压相位基本相同，但为尖峰电流，谐波大。电容滤波的三相桥式不可控整流电路及其波形102.2整流电路感容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形a)b)u2udi20dqpwti2

7、,u2,udb)c)iaiaOOtt感容滤波的三相桥式不可控整流a）电路b）轻载时的电流波形c）重载时的电流波形112.2整流电路晶闸管可控整流电路主要应用于大功率场合：高压直流输电、直流传动、电解、电镀、蓄电池电极的极板化成电源、……等三相全桥6脉波整流电路，如直流传动系统。整流变压器三相整流桥输出电压可以通过控制晶闸管的触发角来调节；输出电压在工频周期内脉动6次，输出直流侧谐波含量为mk（m=6,k=1，2，3...）次;输入网侧电流与电压的相位差由晶闸管触发角α决定；网