电力电子(模板)第2章.ppt

第2章　可控整流电路 可控整流技术是晶闸管最基本的应用之一，把交流电变换成大小可调的单一方向直流电的过程称为可控整流。 第2章　可控整流电路 单相可控整流电路的电路简单，一般4KW以下容量的可控整流装置采用较多。 当负载功率超过4KW，要求直流电压脉动较小时，可以采用三相可控整流电路。 第2章　可控整流电路 2.1 单相半波可控整流电路 2.2 单相全控桥式和单相全波可控整流电路 2.3 单相半控桥式整流电路 2.4 三相半波可控整流电路 2.5 三相全控桥式整流电路 2.6 三相半控桥式整流电路 2.1　单相半波可控整流电路单相可控整流电路因其具有电路简单、投资少和制造、调试、维修方便等优点，一般4KW以下容量的可控整流装置采用较多。 2.1.1　电阻性负载 2.1.1　电阻性负载 几个重要的基本概念： 触发延迟角：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度,用a表示,也称触发角或控制角。 导通角：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度称为，用θ表示。 2.1.1　电阻性负载 2.1.1　电阻性负载 工作原理 0- 期间，没有触发脉冲，T正向阻断。 时刻加触发脉冲，T导通，R上有电流流 过。负载电压ud=u2 。 u2负半周，晶闸管承受反向电压，处于反 向截止状态，u2全部加在晶闸管两端，负 载上的电压为零。 2.1.1　电阻性负载 直流输出电压平均值为 2.1.2 电感性负载及续流二极管 2.1.2 电感性负载及续流二极管 工作原理电源电压的正半周，晶闸管处于正向阻断状态。时触发晶闸管，晶闸管由正向阻断状态转为导通状态，电流 从0开始上升，至时上升至最大值，随后开始下降。在电源电压由正变负的过零点处，由于电感储能作用，使 尚未降至零，晶闸管仍处于导通状态。 2.1.2 电感性负载及续流二极管 2.1.2 电感性负载及续流二极管 带续流二极管当过零变负时，续流二极管因承受正向电压而导通，负载电流经续流二极管构成通路，电感释放储能。 2.1.2 电感性负载及续流二极管 流过晶闸管的电流平均值为 流过续流二极管的电流平均值为 流过晶闸管和续流二极管的电流有效值分别为 2.1.2 电感性负载及续流二极管 VT的a 移相范围为180?。 简单，但输出脉动大，变压器二次侧电流中含直流分量，造成变压器铁芯直流磁化。 实际上很少应用此种电路。 分析该电路的主要目的建立起整流电路的基本概念。 2.2 单相全控桥式和单相全波可控整流电路为了使交流电源u2的另一半周期也能 向负载输出同方向的直流电压，即能减 少输出电压ud波形的脉动，又能提高输 出直流电压平均值，则需采用单相全控 桥式和单相全波可控整流电路。 2.2.1　电阻性负载 2.2.1　电阻性负载 工作原理及波形分析 VT1和VT4组成一对桥臂，在u2正半周承受电压u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断。 VT2和VT3组成另一对桥臂，在u2正半周承受电压-u2，得到触发脉冲即导通，当u2过零时关断。 2.2.1　电阻性负载 整流输出电压平均值为 输出电流的平均值和有效值分别为 晶闸管电流平均值为 晶闸管电流有效值为 2.2.2 电感性负载 2.2.2 电感性负载 2.2.2 电感性负载 整流输出电压平均值 整流输出电压有效值 流过晶闸管的电流平均值和有效值 2.2.3　反电动势负载 2.2.3　反电动势负载 在|u2|E时，才有晶闸管承受正电压，有导通的可能。 导通之ud=u2，，直至|u2|=E，id即降至0使得晶闸管关断，此后ud=E 。 2.2.3　反电动势负载 与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度δ停止导电，δ称为停止导电角， 在a 角相同时，整流输出电压比电阻负载时大。 2.2.3　反电动势负载 当α d时，触发脉冲到来时，晶闸管承受负电压，不可能导通。 触发脉冲有足够的宽度，保证当wt=d时刻有晶闸管开始承受正电压时，触发脉冲仍然存在。这样，相当于触发角被推迟为d。 2.2.4　单相全波可控整流电路 2.2.4　单相全波可控整流电路 单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的。 变压器不存在直流磁化的问题。 从上述后两点考虑，单相全波电路有利于在低输出电压的场合应用。 2.2.4　单相全波可控整流电路 单相全波与单相全控桥的区别 单相全波中变压器结构较复杂，材料的消耗多。 单相全波只用2个晶闸管，比单相全控桥少2个，相应地，门极驱动电路也少2个；但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的2倍。 单相全波导电回路只含1个晶闸管，比单相桥少1个，因而管压降也少1个。 2.3　单相半控桥式整流电路 在单相全控桥电路中，要求桥臂上晶