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《电力电子技术》电子教案 第2章 整流电路 (Rectifier) 《电力电子学－电力电子变换和控制技术》，陈坚，高等教育出版社，2002.1 Jai P. Agrawal《Power Electronics Systems - Theory and Design》，方承远编，机械工业出版社，2001.8 引 言 整流电路：出现最早的电力电子电路， 将交流电变为直流电 按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种 按电路结构可分为桥式电路和零式电路 按交流输入相数分为单相电路和多相电路 按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又分为单拍电路和双拍电路 本章内容： ????可控整流电路：工作原理（波形分析）、 基本数量关系、负载性质的影响 ????? 变压器漏抗对整流电路的影响 ?????? 电容滤波的二极管整流电路 (X) ?????? 整流电路的谐波和功率因数分析 ?????? 大功率场合的整流电路(X) ?????? 相位控制电路的驱动控制 知识点回顾： L、C是储能元件，L上电流不能突变，C上电压不能突变。 计算公式： 1、平均电流计算公式 2、电流有效值计算公式 3.1 单相可控整流电路 交流侧接单相电源 重点注意：工作原理（波形分析）、　定量计算、不同负载的影响。 3.1.1 单相半波可控整流电路 Single Phase Half Wave Controlled Rectifier 1. 带电阻负载的工作情况 变压器T起变换电压和隔离的作用 电阻负载的特点：电压与电流成正比，两者波形相同 3.1.1 单相半波可控整流电路 几个概念的解释： ud为脉动直流，波形只在u2正半周内出现，故称“半波”整流 ?采用了可控器件晶闸管，且交流输入为单相，故该电路为单相半波可控整流电路 ?ud波形在一个电源周期中只脉动1次，故该电路为单脉波整流电路 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导通角，用θ表示: θ= ?-a 阻感负载的特点：电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不能发生突变 电力电子电路的一种基本分析方法 通过器件的理想化，将电路简化为分段线性电路，分段进行分析计算 对单相半波电路的分析可基于上述方法进行：当VT处于断态时，相当于电路在VT处断开，id=0。当VT处于通态时，相当于VT短路 负载阻抗角j、触发角a、晶闸管导通角的关系 若j为定值，a 越大，在u2正半周L储能越少，维持导电的能力就越弱，θ越小 若a为定值，j 越大，则L贮能越多，θ越大；且j 越大，在u2负半周L维持晶闸管导通的时间就越接近晶闸管在u2正半周导通的时间，ud中负的部分越接近正的部分，平均值Ud越接近零，输出的直流电流平均值也越小。 3.1.2 单相桥式全控整流电路 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 为便于讨论，假设电路已工作于稳态，id的平均值不变。 假设负载电感很大，负载电流id连续且波形近似为一水平线 u2过零变负时，由于电感的作用晶闸管VT1和VT4中仍流过电流id，并不关断 至ωt=π+a 时刻，给VT2和VT3加触发脉冲，因VT2和VT3本已承受正电压，故两管导通 3. 带反电动势负载时的工作情况 在|u2|>E时，才有 晶闸管承受正电压， 有导通的可能 导通之后，ud=u2， ， 直至|u2|=E，id即降至0使 得晶闸管关断，此后ud=E 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。 （2-16） 在a 角相同时，整流输出电压比电阻负载时大。 如图2-7b所示id波形在一周期内有部分时间为0的情况，称为电流断续。与此对应，若id波形不出现为0的点的情况，称为电流连续。当???时，触发脉冲到来时，晶闸管承受负电压，不可能导通。为了使晶闸管可靠导通，要求触发脉冲有足够的宽度，保证当wt=d时刻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。 这时整流电压ud的波形和负载电流id的波形与电感负载电流连续时的波形相同，ud的计算公式亦一样 为保证电流连续所需的电感量L可由下式求出 （2-17） 3.1.3