整流模块的计算

整流模块工作原理
整流模块是一种用于将交流信号转换为直流信号的电子装置。

它由桥式整流电路和滤波电路组成，其工作原理如下：
1. 桥式整流电路：整流模块的核心部分是桥式整流电路，它由四个二极管组成。

当交流信号输入时，根据正负半周的情况，交流信号将通过不同的二极管通路。

2. 正半周：当输入交流信号的电压为正值时，D1和D4导通，D2和D3截止。

此时，电流从D1流过，通过负载，最终流回
电源。

因此，在这个半周内，负载电流方向相同，输出为正直流信号。

3. 负半周：当输入交流信号的电压为负值时，D2和D3导通，D1和D4截止。

此时，电流从D2流过，通过负载，最终流回
电源。

同样地，在这个半周内，负载电流方向相同，输出为正直流信号。

4. 滤波电路：桥式整流电路输出的信号仍然存在一定的脉动，为了进一步平滑信号，需要添加滤波电路。

滤波电路通常由电容和电感组成，它们能够滤除桥式整流电路输出信号中的高频成分，使得输出信号更接近纯直流信号。

总结：整流模块通过桥式整流电路将输入的交流信号转换为正直流信号，然后利用滤波电路平滑输出信号。

这样就实现了将交流信号转换为直流信号的功能。

整流模块参数详解二极管模块的参数：1，正向(不重复)浪涌电流IFSM2，I2t3，工作结温Tj4，壳温Tc5，正向峰值电压VFM6，反向重复峰值电流IRRM7，结壳热阻Rjc这几个参数的值是依据什么得出的?(1)以上7个参数常出现在大功率二极管模块上，其芯片使用的是普通整流管芯片。

一般是把两个芯片封装在一个模块专用塑料外壳内。

芯片串联后引出三个电极。

参数中有两个，即：“4，壳温Tc”和“7，结壳热阻Rjc”与塑料外壳的金属导热底版有关，其他均为整流管芯片的固有参数，它们来源于半导体整流二级管PN结的基本设计原理。

整流二级管最基本额定值参数有两个，一是正向平均电流IF(AV)，一是反向重复峰值电压VRRM ， 简称“正向电流和反向耐压”，常用来表达此产品规格(为以下叙述方便。

暂称此两值为“主要额定值” )。

有了该产品的规格后，就有该产品的一系列参数的额定值，其合格范围被规定在执行的有关标准中。

国标“GB4939—□□ 《普通整流管》”和“GB4023—□□ 《半导体器件整流二极管的测试方法》”中对上述7个参数额定值合格范围有详细规定。

(注：国标名称中的“□□”为该国标的版本年份，例如85年版的普通整流管国标即为“GB4939—85《普通整流管》” 。

)(2)上述7个参数直接与PN结设计有关的有三项：1，正向(不重复)浪涌电流IFSM 、5，正向峰值电压VFM 和6，反向重复峰值电流IRRM。

标准规定，正向(不重复)浪涌电流IFSM 出自主要额定值“正向平均电流IF(AV)” ，前者是后者峰值的六倍。

正向峰值电压VFM是在整流二极管通过与额定值正向平均电流IF(AV)相当的峰值电流时测得的。

反向重复峰值电流IRRM是在整流二极管反向加上额定值反向重复峰值电压VRRM时测得的。

所以，在检测这3项参数同时，也检测了器件是否达到正向平均电流IF(AV) 及反向重复峰值电压VRRM 两个主要额定值。

这几项与所用硅单晶的原始电阻率、晶片厚度、晶片直径、PN 结掺杂表面浓度及体内浓度分布、硅单晶制造工艺、硅单晶缺陷和陷阱能级及PN结制造工艺等因素有关。

池容
量计
算公
式
（Q =KI T/(η*(1+α(t-25)))
）
例：有一移动通信基站，其通信用负荷近期为60A ，远期为120 A，四类市电，无采暖，请整定蓄电池容量，并配置蓄电池
根据计算蓄电池总容量须904 Ah ，配置500 Ah 蓄电池两组。

有一移动通信基站，其通信用负荷近期为60A ，远期为120 A，四类市电，无采暖，已配置蓄电池500 Ah 两组，请整定50A 整流模块
计算直流负荷合计为179 A，需4个50A 整流模块，另备用1个50A 整流模块，共需5个50A 整流模块注意：开关电源与蓄电池电配置原则1、开关电源的整流模块按N+1方式配置(N>1 0时，每10只备用1只)。

开关电源机架容量按一个基站的远期配置。

3、蓄电池按一个系统的远期配置，一般不小于两组，蓄电池放电小时按下列考虑：三类市电：2-3小时；四类市电：3-4小时。

计中，一般基站电源按4小时放电时间配置，但不同的运营商往往有不同的要求，但在设计中蓄电池放电时间不能小于最低值。

单整流器容量（A安
整个机房需要的整流模块数培）
30 4.214285714
南昌电信项目使用。

MDQ25A1600V的单相整流模块。

在交流极我直接接入220V电压。

在没有负载的情况下，输出电压为200左右可我加了负载，电压反而高了到280左右。

请问是为什，怎么解决。

谢谢大家。

正常，220V 是有效值整流之后电压是直流：220*1.41=308滤波之后是：308*0.9=2772220V是交流电的有效值，而有效值为220V的交流电其最大值约为311V。

一般整流桥输出电路中都设有由电容和电阻组成的滤波电路，电容在滤波时将整流后的电压滤平的同时，也使自己充电，两端的电压就上升，因此。

整流后的直流电压一般比交流电有效值高、比交流电的最大值低，根据有关的计算，理想的情况下（不考虑整流二极管的管压降和电阻等的降压作用），输出直流电压约为1.35倍的交流电压有效值，即约为297V。

实际测量时则是考虑各种压降的实际电压，因此有约280V左右的数值。

★★★【补充】：★★★要得到220左右的电压可采用“可控整流电路”，即将整流桥对应两个臂的二极管用晶闸管代替，通过对晶闸管导通角的控制就可得到所需要的直流电压。

如果要保留原来的整流桥，则只好采用分压的方法实现了，此时是还需再加稳压电路的。

整流桥输入交流220v,输出直流电压测量值为280v,而实际测量值为311v的故障原因设整流桥的输入交流为Vac(有效值),则整流桥的输出直流电压Vdc理论上可近似用下式表示:Vdc=(0.9----1.4)Vac下面来讨论二种极限情况:1.当纯阻负载(即不接滤波器)和RL负载(即电感滤波)的情况下这时整流桥输出端为单向脉动正弦,其中的直流分量为0.9Vac,故可取系数为0.9.2.当只有滤波电容而负载开路时(有时称为纯容负载),这时电容上的电压将充至正弦的峰值1.4Vac.故这时的系数取1.4.这是电容滤波在负载开路下的一种特殊情况.而电容滤波在带负载的情况下,视负载的大小,输出电压在(0.9--1.4)Vac之间,一般取1.2Vac左右.因此,你测得的311V可能是在输出开路情况下测得的.而280V又可能是在带负载的情况下测得的.以上只是分析,供你参考吧.这不是故障，整流桥输出通过电容滤波后所测电压就是输入交流电的峰值电压，1.41倍的输入电压.在输入电压为220V时，滤波电容两端的电压为308V。

变频器整流模块原理
嘿，朋友！今天咱来聊聊变频器整流模块原理，这可真是个超级有趣的东西呢！
你知道吗，变频器就像是机器的“魔法盒子”，而整流模块就是盒子里的关键魔法零件。

想象一下，家里的电就像一群调皮的小精灵，一会儿快一会儿慢地跑着。

这时候，变频器这个魔法盒子就出现啦！它能让这些小精灵乖乖听话，按照我们的要求有秩序地工作。

比如说，在工厂的那些大机器里，整流模块就开始发挥大作用啦！它就像一个厉害的交通指挥员，把交流电这个乱糟糟的车流，指挥成直流电这一路整齐前进的队伍。

就像你过马路的时候，有个超级棒的交警在指挥交通，是不是感觉特别安心？
好啦，现在具体说说它的原理哈。

它其实就是利用二极管这些小元件，把交流电变成直流电哦！这就好比把一捧杂乱无章的花束，整理成一束整齐漂亮的花束。

是不是很神奇呀？
“嘿，老张，你说这变频器整流模块的原理是不是特别牛！”“可不是嘛，那可太重要了！”你看，很多懂行的人都会发出这样的感叹呢！它就像
是隐藏在机器背后的无声英雄，默默无闻但又极其关键。

我们日常生活中的很多设备都离不开它，一旦它出问题，那可不得了啦！
总之，变频器整流模块原理真的超级重要，它让我们的生活变得更加有序、便捷。

我们真应该好好感谢这个神奇的小玩意儿呀！别小看这个小小的模块，它可是有着大大的能量呢！所以，现在你是不是对它更感兴趣啦？。

一个3000W整流模块的热设计方案和计算实例普天王海功率器件热设计和散热器优化设计方案示于图。

首先根据功率器件正常工作时的性能参数和环境参数，如环境温度、器件功耗和结温等，计算功率器件结温是否工作在安全结温之内，判断是否需要安装散热器进行散热，如功率器件需安装散热器进行散热，计算相应的散热器热阻，初选一散热器；重新计算功率器件结温，判断功率器件结温是否在安全结温之内，所选散热器是否满足要求；对于符合要求的散热器，应根据实际工程需要进行优化设计。

具体步骤如下：1.估算各部分的功率损耗1）整流桥（MP3510-W）输入最大功率：P in=3000/93%=3225.6W输入最大电流：I in=3225.6/185=17.44A正向损耗：P loss1=2×I in×0.9×V F=4×17.44×0.45×1.1=34.5W反向最大损耗：P loss2max=2×V r×1.1×I r=2×265×1.1×0.0005=0.3W合计：35W2）PFC电路的开关管（SPW47N60CFD）和快恢复二极管（SDT08S60）3）全桥变换初级四个开关管（SPW20N60CFD）4）次级整流二级管（DSEC30-02A）主要是正向导通损耗和开关损耗?假设：开关频率f=70KHz最大输出功率时，导通时间t on=7us ，开关时间t rr=140nsP F=6×I max/3×V F×t on×f=6×55/3×0.85×7×0.07=45.8WP cross=6×(I max/3/2×2×V out×t rr×f/6)=55/3×57.6×0.14×0.07×2=20.7WPloss=45.8+20.7=66.5W2.计算器件所用散热器的热阻一．以整流桥为例：1）MP3510-W的内热阻：R jc=1.4℃/W2）与散热器的接触面积：Ａc＝2.9×2.9-3.14×0.254×0.254=8.2cm2取8cm2，表面涂导热硅脂，加压，接触热阻：R tc=0.48/8=0.06℃/W3）根据导通电流与散热器温度的关系曲线和最大输入电流的需要，散热器温度应小于100℃，结温最大150℃,环境温度最高55℃，满足负荷输出时，散热器的热阻应：R tf≤（150-55）/35-1.4-0.06=1.25℃/W4）散热器的温度1.25×35+55=98.75℃二．以次级整流二级管为例：1）DSEC30-02A的内热阻：R jc=1.6/3=0.533℃/W2）与散热器的接触面积：Ａc＝3×（2.015×1.575-3.14×0.182×0.182）=9.21cm2表面涂导热硅脂，加压，接触热阻：R tc=0.48/9.21=0.052℃/W3）最大输出电流的需要，散热器温度应小于115℃，结温最大175℃,环境温度最高55℃，满足负荷输出时，散热器的热阻应：R tf≤（175-55）/66.5-0.553-0.052=1.2℃/W3.根据热阻估算散热器的散热面积一．以整流桥为例：假定流过肋片的风速在1m/s,根据结构散热片的长度允许3cm。

一、逆变模块计算(1) 每个IGBT 的平均通态损耗()1(cos )83sat cp CE sat D P I V θπ=⨯⨯+=200×1.414×1.5×0.211=89.5W(2) 每个IGBT 的平均开关损耗()()1[]SW on off PWMP E E f π=+⨯=0.318×（100+100）×1000/1000=63.6W(3) 每个IGBT 的总功耗 T sat SW P P P =+=89.5+63.6=153.1W(4) 反并联续流二极管的通态平均功耗1(cos )83D CP F D P I V θπ=⨯-=200×1.414×1.4×0.031=12.3W(5) IGBT 和反并联二极管的功耗A T D P P P =+=153.1+12.3=165.4Wcp I 为输出正弦电流峰值；D 为PWM 信号占空比，取0.9；θcos 为功率因数，取0.9； on E 为j T =125C ︒时，峰值电流cp I 下从曲线可查到的开通能量；off E 为j T =125C ︒时，峰值电流cp I 下从曲线可查到的关断能量；PWM f 为PWM 开关频率；)(sat CE V 为j T =125C ︒时，峰值电流cp I 下，IGBT 的饱和压降；F V 为反并联二极管导通压降。

对于三电平逆变器，耗散总功率为IGBT 损耗功率与箝位二极管损耗功率之和， Total P =A P ×12+D P ×6=2058.6W结温核算：)(c j th T C j R P T T -⨯+== 80+153.1×0.04=86<125C ︒从而可算出逆变模块所选散热器的热阻：Total a c sa P T T R /)(max -=θ×3=686.2max c T 是设计结温时j T =125C ︒，允许的最大壳温max c T =80C ︒；a T 为设计中的最高环境温度，a T =40C ︒sa R θ=0.058C ︒/W二 、整流模块计算（1）每个IGBT 的平均通态损耗()1(cos )83sat cp CE sat D P I V θπ=⨯⨯+=260×1.414×1.8×0.211=139.6W（2）每个IGBT 的平均开关损耗()()1[]SW on off PWMP E E f π=+⨯=0.318×（130+130）×1000/1000=82.7W（3）每个IGBT 的总功耗 T sat SW P P P =+=139.6+82.7=222.3W（4）反并联续流二极管的通态平均功耗1(cos )83D CP F D P I V θπ=⨯-=260×1.414×1.6×0.031=18.2W（5）IGBT 和反并联二极管的功耗A T D P P P =+=222.3+18.2=240.5Wcp I 为输出正弦电流峰值；D 为PWM 信号占空比，取0.9；θcos 为功率因数，取0.9； on E 为j T =125C ︒时，峰值电流cp I 下从曲线可查到的开通能量；off E 为j T =125C ︒时，峰值电流cp I 下从曲线可查到的关断能量；PWM f 为PWM 开关频率；)(sat CE V 为j T =125C ︒时，峰值电流cp I 下，IGBT 的饱和压降；F V 为反并联二极管导通压降。

整流电路设计本系统研究的SRM 实验样机指标为：额定功率为30kW ，额定转速：1000rpm ，电源：三相交流：380V ±10%。

过载能力：1.5τe 。

本系统采用三相交流电源（线电压380V 、50Hz ）供电，整流电路的作用是将交流电源转换为直流电源，作为SRM 功率变换器的直流电源。

系统中使用的整流电路为三相三线制电路，分为三相桥式不可控整流部分、电容滤波（又称为支撑电容）及上电限流部分。

电路图如图3-11所示。

整流部分由三相不可控全桥整流模块构成，电路的直流输出电压是交流电网三相线电压的包络线。

整流输出的直流电压峰值为：其平均值为： 电解电容C1、C2对整流电路的输出起到滤波作用，并作为变流器的支撑电容。

考虑到目前市场上电容器的电压和容量定额及经济成本，一般采用串并联的方式。

电阻R1、R2称为均压电阻，起到平衡两组电容上的电压及整个系统关闭时对支撑电容放电的作用。

实际上供给功率变换主电路的直流输出电压的平均值随负载不同在513V 至537V 之间变化。

在系统加电开始工作的瞬间，为了防止滤波电容开始充电所引起的过大的浪涌电流，需要采取一定的保护措施。

本系统采用了电阻-接触器并联网络。

当充图3-11 整流电路图Fig.3-11 Graph of commutate circuitV U U M 53738022=⨯==线V U .U U M M 5139503===-πV5372206=⨯Vt I C ∆⋅=A I 7.6553785.0100030=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=电电压小于400V 值时，接触器J 断开，电阻R3流过电流，把浪涌电流限制到一个安全的范围。

当充电电压大于350V 时，接触器J 闭合，把电阻R3短路。

三相三线电路的优点是直流输出电压脉动较小，负载电流增大时平均电压下降较少，并且不造成供电系统零线电流，该电路一般适用于较大容量的系统。

3．3．2 整流模块参数的计算三相不可控全波整流电路中，整流二极管承受的最大正向电压为：对于整流模块而言，因其能承受较大的冲击电流，一般以有效值电流定额作为选型依据。