电感电容对整流电路的影响
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电容器的基本特性是“通交流、隔直流”。
所以在电路中可用作耦合、滤波、旁路、去耦…… 。
电容器的容抗是随频率增高而下降;电感的感抗是随频率增高而增大。
所以在电容、电感的串联或并联电路中,总会有一个频率下容抗与感抗的数值相等,这时就产生谐振现象。
所以电容与电感可以用来制作滤波器(低通、高通、带通)、陷波器、均衡器等。
用在振荡电路中,制作LC、RC振荡电路。
滤波电容并接在整流后的电源上,用于补平脉冲直流的波形。
耦合电容连接在交流放大电路级与级之间作信号通路,因为放大电路的输入端和输出端都有直流工作点,采用电容耦合可隔断直流通过工作点,耦合电容其实就是起隔直作用,所以也叫隔直电容;旁路电容作用与滤波电容相似,但旁路电容不是接在电源上,而是接在电子电路的某一工作点,用于滤去谐振或干扰产生的杂波;滤波电容、感性负载供电线路上的补偿电容、LC谐振电路上的电容都是起储能作用。
如何选择电路中的电容通常音频电路中包括滤波、耦合、旁路、分频等电容,如何在电路中更有效地选择使用各种不同类型的电容器对音响音质的改善具有较大的影响。
1.滤波电容整流后由于滤波用的电容器容量较大,故必须使用电解电容。
滤波电容用于功率放大器时,其值应为10000μF以上,用于前置放大器时,容量为1000μF左右即可。
当电源滤波电路直接供给放大器工作时,其容量越大音质越好。
但大容量的电容将使阻抗从10KHz附近开始上升。
这时应采取几个稍小电通常音频电路中包括滤波、耦合、旁路、分频等电容,如何在电路中更有效地选择使用各种不同类型的电容器对音响音质的改善具有较大的影响。
1.滤波电容整流后由于滤波用的电容器容量较大,故必须使用电解电容。
滤波电容用于功率放大器时,其值应为10000μF 以上,用于前置放大器时,容量为1000μF 左右即可。
当电源滤波电路直接供给放大器工作时,其容量越大音质越好。
但大容量的电容将使阻抗从10KHz 附近开始上升。
这时应采取几个稍小电容并联成大电容同时也应并联几个薄膜电容,在大电容旁以抑制高频阻抗的上升,如下图所示。
一、电感对整流电路的影响有哪些?如何分析?1.变压器漏感◆实际上变压器绕组总有漏感,该漏感可用一个集中的电感LB 表示,并将其折算到变压器二次侧。
◆由于电感对电流的变化起阻碍作用,电感电流不能突变,因此换相过程不能瞬间完成,而是会持续一段时间。
2.现以三相半波为例来分析,然后将其结论推广 ◆假设负载中电感很大,负载电流为水平线。
图为考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路及波形◆分析从VT1换相至VT2的过程在ωt1时刻之前VT1导通,ωt1时刻触发VT2,因a 、b 两相均有漏感,故ia 、ib 均不能突变,于是VT1和VT2同时导通,相当于将a 、b 两相短路,两相间电压差为ub-ua ,它在两相组成的回路中产生环流ik 如图所示。
ik=ib 是逐渐增大的,而 ia=Id-ik 是逐渐减小的。
当ik 增大到等于Id 时,ia=0,VT1关断,换流过程结束。
换相过程持续的时间用电角度λ表示,称为换相重叠角。
◆基本数量关系☞换相过程中,整流输出电压瞬时值为☞换相压降:与不考虑变压器漏感时相比,ud 平均值降低的多少,即2d d d d b a b a d u u t i L u t i L u u k B k B +=-=+=556655d b d b b B 66565BB B d6d 13()d()[()2/32d d 333d()d 2d 22d k I k k i U u u t u u L t t i L t L i X I tππαγαγππααπαγπαωωππωωπππ+++++++++∆=-=--===⎰⎰⎰⎰☞换相重叠角λ√由式(3-30)得出:进而得出:当 时, 于是有√随其它参数变化的规律: ⑴Id 越大则λ越大; ⑵XB 越大λ越大;⑶当α≤90时,α越小γ越大。
☞其它整流电路的分析结果②三相桥等效为相电压等于 的6脉波整流电路,故其m=6,相电压按 带入。
◆变压器漏感对整流电路影响的一些结论:☞出现换相重叠角γ,整流输出电压平均值Ud 降低。
反激次级倍压整流电路原理1.引言1.1 概述概述部分的内容可以介绍反激次级倍压整流电路的背景和重要性。
以下是一个简单的示例:概述:反激次级倍压整流电路是一种常见的电力电子器件,用于将交流电转换为直流电。
该电路在各种电子设备和系统中得到广泛应用,如电源适配器、电动车充电器和太阳能发电系统等。
通过使用这种电路,可以有效地实现电能的转换和稳定输出。
反激次级倍压整流电路是由变压器、MOSFET开关管和整流二极管组成的。
当输入交流电通过变压器传递时,MOSFET开关管周期性地开关,使得电流通过变压器的次级绕组。
在电流经过次级绕组的过程中,电荷能量会被储存在电感中,并在MOSFET开关关闭时释放出来。
通过这种方式,反激次级倍压整流电路可以实现高效率的电能转换。
反激次级倍压整流电路的工作原理基于电感和电容的特性。
电感在电流变化时可以储存和释放能量,而电容则可以平滑输出电压。
通过合理设计电感和电容的参数,可以实现高效率和稳定的电能转换。
本文将详细介绍反激次级倍压整流电路的原理和工作原理。
我们将探讨其基本工作原理、电路结构和关键组件的功能。
通过深入理解这些原理,我们可以更好地理解反激次级倍压整流电路的工作机制,并为其在不同应用领域中的应用前景提供展望。
在接下来的章节中,我们将逐步介绍反激次级倍压整流电路的原理和工作原理。
通过细致的分析和实例的演示,我们将帮助读者全面了解这种电路的特点和优势,以及其在现代电力电子领域中的应用前景。
1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分来讨论反激次级倍压整流电路的原理及其在实际应用中的前景。
引言部分首先概述了反激次级倍压整流电路的背景和重要性。
随后介绍了本篇文章的结构和章节内容安排,以便读者能够清楚地了解文章的组织框架和主要内容。
正文部分将重点探讨反激次级倍压整流电路的原理和工作原理。
其中,2.1节将详细介绍反激次级倍压整流电路的原理,包括其基本工作原理和实现方式。
2.2节将进一步阐述反激次级倍压整流电路的工作原理,包括功率传输过程和电路特性等方面的内容。
电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件;在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。
一、电解电容在电路中的作用1,滤波作用,在电源电路中,整流电路将交流变成脉动的直流,而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容,利用其充放电特性,使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。
在实际中,为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化,所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容.由于大容量的电解电容一般具有一定的电感,对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除,故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF的电容,以滤除高频及脉冲干扰.2,耦合作用:在低频信号的传递与放大过程中,为防止前后两级电路的静态工作点相互影响,常采用电容藕合.为了防止信号中韵低频分量损失过大,一般总采用容量较大的电解电容。
二、电解电容的判断方法电解电容常见的故障有,容量减少,容量消失、击穿短路及漏电,其中容量变化是因电解电容在使用或放置过程中其内部的电解液逐渐干涸引起,而击穿与漏电一般为所加的电压过高或本身质量不佳引起。
判断电源电容的好坏一般采用万用表的电阻档进行测量.具体方法为:将电容两管脚短路进行放电,用万用表的黑表笔接电解电容的正极。
红表笔接负极(对指针式万用表,用数字式万用表测量时表笔互调),正常时表针应先向电阻小的方向摆动,然后逐渐返回直至无穷大处。
表针的摆动幅度越大或返回的速度越慢,说明电容的容量越大,反之则说明电容的容量越小.如表针指在中间某处不再变化,说明此电容漏电,如电阻指示值很小或为零,则表明此电容已击穿短路.因万用表使用的电池电压一般很低,所以在测量低耐压的电容时比较准确,而当电容的耐压较高时,打时尽管测量正常,但加上高压时则有可能发生漏电或击穿现象.三、电解电容的使用注意事项1、电解电容由于有正负极性,因此在电路中使用时不能颠倒联接。
在电源电路中,输出正电压时电解电容的正极接电源输出端,负极接地,输出负电压时则负极接输出端,正极接地.当电源电路中的滤波电容极性接反时,因电容的滤波作用大大降低,一方面引起电源输出电压波动,另一方面又因反向通电使此时相当于一个电阻的电解电容发热.当反向电压超过某值时,电容的反向漏电电阻将变得很小,这样通电工作不久,即可使电容因过热而炸裂损坏.2.加在电解电容两端的电压不能超过其允许工作电压,在设计实际电路时应根据具体情况留有一定的余量,在设计稳压电源的滤波电容时,如果交流电源电压为220~时变压器次级的整流电压可达22V,此时选择耐压为25V的电解电容一般可以满足要求.但是,假如交流电源电压波动很大且有可能上升到250V 以上时,最好选择耐压30V以上的电解电容。
电阻,电容,电感,二极管,三极管,在电路中的作用电阻定义:导体对电流的阻碍作用就叫导体的电阻。
电阻(Resistor)是所有电子电路中使用最多的元件。
电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生热能。
电阻在电路中通常起分压分流的作用,对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。
电阻都有一定的阻值,它代表这个电阻对电流流动阻挡力的大小。
电阻的单位是欧姆,用符号“Ω”表示。
欧姆是这样定义的:当在一个电阻器的两端加上1伏特的电压时,如果在这个电阻器中有1安培的电流通过,则这个电阻器的阻值为1欧姆。
出了欧姆外,电阻的单位还有千欧(KΩ,兆欧(MΩ)等。
电阻器的电气性能指标通常有标称阻值,误差与额定功率等。
它与其它元件一起构成一些功能电路,如RC电路等。
电阻是一个线性元件。
说它是线性元件,是因为通过实验发现,在一定条件下,流经一个电阻的电流与电阻两端的电压成正比——即它是符合欧姆定律:I=U/R常见的碳膜电阻或金属膜电阻器在温度恒定,且电压和电流值限制在额定条件之内时,可用线性电阻器来模拟。
如果电压或电流值超过规定值,电阻器将因过热而不遵从欧姆定律,甚至还会被烧毁。
线性电阻的工作电压与电流的关系如图1所示。
电阻的种类很多,通常分为碳膜电阻,金属电阻,线绕电阻等:它又包含固定电阻与可变电阻,光敏电阻,压敏电阻,热敏电阻等。
但不管电阻是什么种类,它都有一个基本的表示字母“R”。
电阻的单位用欧姆(Ω)表示。
它包括?Ω(欧姆),KΩ(千欧),MΩ(兆欧)。
其换算关系为:1MΩ=1000KΩ ,1KΩ=1000Ω。
电阻的阻值标法通常有色环法,数字法。
色环法在一般的的电阻上比较常见。
由于手机电路中的电阻一般比较小,很少被标上阻值,即使有,一般也采用数字法,即:101——表示100Ω的电阻;102——表示1KΩ的电阻;103——表示10KΩ的电阻;104——表示100KΩ的电阻;105——表示1MΩ的电阻;106——表示10MΩ的电阻。
电容在电路中的各种作用A、电压源正负端接了一个电容(与电路并联),用于整流电路时,具有很好的滤波作用,当电压交变时,由于电容的充电作用,两端的电压不能突变,就保证了电压的平稳。
当用于电池电源时,具有交流通路的作用,这样就等于把电池的交流信号短路,避免了由于电池电压下降,电池内阻变大,电路产生寄生震荡。
B、比如说什么样的电路中串或者并个电容可以达到耦合的作用,不放电容和放电容有什么区别?在交流多级放大电路中,因个级增益及功率不同.各级的直流工作偏值就不同!若级间直接藕合则会使各级工作偏值通混无法正常工作!利用电容的通交隔直特性既解决了级间交流的藕合,又隔绝了级间偏值通混,一举两得!C、基本放大电路中的两个耦合电容,电容+极和直流+极相接,起到通交隔直的作用,接反的话会怎么样,会不会也起到通交隔直的作用,为什么要那接呀!接反的话电解电容会漏电,改变了电路的直流工作点,使放大电路异常或不能工作D、阻容耦合放大电路中,电容的作用是什么??隔离直流信号,使得相邻放大电路的静态工作点相互独立,互不影响。
E、模拟电路放大器不用耦合电容行么,照样可以放大啊? 书上放大器在变压器副线圈和三极管之间加个耦合电容,解释是通交流阻直流,将前一级输出变成下一级输入,使前后级不影响,前一级是交流电,后一级也是交流电,怎么会相互影响啊,我实在想不通加个电容不是多此一举啊你犯了个错误。
前一级确实是交流电,但后一级是交流叠加直流。
三极管是需要直流偏置的。
如果没有电容隔直,则变压器的线圈会把三极管的直流偏置给旁路掉(因为电感是通直流的)F、基本放大电路耦合电容,其中耦合电容可以用无极性的吗在基本放大电路中,耦合电容要视频率而定,当频率较高时,需用无极电容,特点是比较稳定,耐压可以做得比较高,体积相对小,但容量做不大。
其最大的用途是可以通过交流电,隔断直流电,广泛用于高频交流通路、旁路、谐振等电路。
(简单理解为高频通路)当频率较低时,无极电容因为容量较低,容抗相对增大,就要用有极性的电解电容了,由于其内部加有电解液,可以把容量做得很大,让低频交流电通过,隔断直流电。
第6章整流与稳压电路习题6.1 单相桥式整流电路一、填空题:1.整流是指将变换成的过程,整流电路中起整流作用的是具有性质的或。
2、把交流电变换成直流电的电路称为___________电路中,整流电路中起整流作用的是__________。
3、单相半波整流电路中滤波电容器的容量是_________,耐压是________,单相半波整流电路中滤波电容器的容量是_________,耐压是________.4、将________变成_________的过程称为整流,在单相半波整流电路中,常见的整流形式有_________,________,________.5.单相半波整流有载电路中,若U2=20V,则输出电压,UO=_____,IL_____, URM=_____。
6.在单向桥式整流电路中,如果负载电流是20A,则流过每只二极管的电流是 A。
7.硅二极管的正向压降约为 V,锗二极管的正向压降约为 V;硅二极管的死区电压约为 V,锗二极管的死区电压约为 V。
二、选择题:1. 交流电通过整流电路后,所得到的输出电压是( )倍。
A.交流电压B. 稳定的直流电压C. 脉动的直流电压D. 平滑的直流电压2. 单相桥式整流电路的输出电压是输入电压的( )倍。
A.0.5B. 1.2C. 0.9D. 13.桥式整流电路的输入电压为10V,负载是2Ω,则每个二极管的平均电流是( )。
A.9AB. 2.25 AC. 4. 5 AD. 5 A4. 桥式整流电路每个二极管承受的反向电压是输入电压的( )倍。
A.2B. 0.9 C .1.2 D. 0.455. 单相桥式整流电路中,如果一只整流二极管接反,则 ( )。
A.引起电源短路B. 成为半波整流电路C. 仍为桥式整流电路,但输出电压减小D. 仍为桥式整流电路,但输出电压上升6.在单相桥式整流电路中,整流二极管的反向电压最大值出现在二极管()。
A.截止时B.由截止转为导通时 C.由导通转为截止时D.导通时7.在单相桥式整流电路中,每个二极管的平均电流等于输出平均电流的()。
1. 电容器主要用于交流电路及脉冲电路中,在直流电路中电容器一般起隔断直流的作用。
2.电容既不产生也不消耗能量,是储能元件。
3.电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件;在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件。
4.因为在工业上使用的负载主要是电动机感性负载,所以要并电容这容性负载才能使电网平衡.5.在接地线上,为什么有的也要通过电容后再接地咧?答:在直流电路中是抗干扰,把干扰脉冲通过电容接地(在这次要作用是隔直——电路中的电位关系);交流电路中也有这样通过电容接地的,一般容量较小,也是抗干扰和电位隔离作用.6.电容补尝功率因数是怎么回事?答:因为在电容上建立电压首先需要有个充电过程,随着充电过程,电容上的电压逐步提高,这样就会先有电流,后建立电压的过程,通常我们叫电流超前电压90度(电容电流回路中无电阻和电感元件时,叫纯电容电路)。
电动机、变压器等有线圈的电感电路,因通过电感的电流不能突变的原因,它与电容正好相反,需要先在线圈两端建立电压,后才有电流(电感电流回路中无电阻和电容时,叫纯电感电路),纯电感电路的电流滞后电压90度。
由于功率是电压乘以电流,当电压与电流不同时产生时(如:当电容器上的电压最大时,电已充满,电流为0;电感上先有电压时,电感电流也为0),这样,得到的乘积(功率)也为0!这就是无功。
那么,电容的电压与电流之间的关系正好与电感的电压与电流的关系相反,就用电容来补偿电感产生的无功,这就是无功补偿的原理。
很多电子产品中,电容器都是必不可少的电子元器件,它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。
由于电容器的类型和结构种类比较多,因此,使用者不仅需要了解各类电容器的性能指标和一般特性,而且还必须了解在给定用途下各种元件的优缺点、机械或环境的限制条件等。
下文介绍电容器的主要参数及应用,可供读者选择电容器种类时用。
1、标称电容量(CR):电容器产品标出的电容量值。
电解电容在电路中的作用
1:滤波作用,在电源电路中,整流电路将交流变成脉动的直流,而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容,利用其充放电特性,使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。
在实际中,为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化,所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容.由于大容量的电解电容一般具有一定的电感,对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除,故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lpF 的电容,以滤除高频及脉冲干扰.
2:耦合作用:在低频信号的传递与放大过程中,为防止前后两级电路的静态工作点相互影响,常采用电容藕合.为了防止信号中的低频分量损失过大,一般总采用容量较大的电解电容。
三相全控桥式整流电路带电阻负载时的移相范围三相全控桥式整流电路是一种常见的电力变换电路,用于将三相交流电转换为直流电。
这种电路主要由六个可控硅器件和一个电阻负载组成。
控制器可以调整三相交流电的相位来控制输出电流的大小。
在带有电阻负载的情况下,移相范围是很重要的参数,它决定了电路的稳定性和输出特性。
为了全面评估三相全控桥式整流电路带电阻负载时的移相范围,我们首先需要了解这个电路的工作原理和基本特性。
在这种电路中,六个可控硅器件被用来控制电流的流向。
通过调整这些器件的触发角度,我们可以控制电流在负载上的导通时间,从而调整输出电压和电流的大小。
在带有电阻负载的情况下,移相范围对电路的性能有着直接的影响。
移相范围通常表示为控制角度的变化范围,在这个范围内,电路的输出电流和电压稳定。
然而,移相范围受到电路参数和负载特性的影响。
在电路参数方面,包括电源电压、电感电流、电阻值等。
负载特性方面,包括负载电流、负载电阻、负载功率等。
要观察移相范围的影响,我们可以将电路中的电阻负载进行变化,并记录输出特性的变化情况。
为了更好地理解移相范围,我们可以从简单的情况开始,逐步增加复杂性。
我们可以将电阻负载设为恒定值,然后改变电源电压或电感电流,观察输出特性的变化。
我们可以考虑不同负载电流下的变化情况,并分析其中的规律。
在撰写了对基本情况的探讨之后,我们可以进一步深入移相范围的研究。
我们可以将电路中的电阻负载改为非线性负载,例如电容或电感。
这将带来更多的挑战和复杂性,但也将使我们更好地理解电路的动态行为。
我们可以观察电容负载下的移相范围和频率响应,以及电感负载下的移相范围和功率因数等。
总结来说,三相全控桥式整流电路带电阻负载时的移相范围是一个重要的性能参数,它决定了电路的稳定性和输出特性。
通过对电路的基本原理和特性进行全面评估,我们可以深入理解移相范围的影响因素,并研究更复杂的电路和负载情况。
这将为我们设计和优化电力变换电路提供有价值的参考和指导。
电感在电路中的作用与使用方法一、电感器的定义。
电感的定义:电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。
当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化;可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。
根据法拉弟电磁感应定律---磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个“新电源”。
当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。
由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。
由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。
电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为“自感应”,通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。
总之,当电感线圈接到交流电源上时,线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着,致使线圈不断产生电磁感应。
这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势,称为“自感电动势”。
由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。
电感的具体作用:?1、在DCDC转换的时候,电源输入和DCDC芯片之间常接着一个22uh的功率电感,一,扼流:在低频电路用来阻止低频交流电;脉动直流电到纯直流电路;它常用在整流电路输出端两个滤波电容的中间,扼流圈与电容组成Π式滤波电路。
在高频电路:是防止高频电流流向低频端,在老式再生式收音机中的高频扼流圈。
得到应用。
二,滤波:和上述理论相同;也是阻止整流后的脉动直流电流流向纯直流电路由扼流圈(为简化电路,降低成本,用纯电阻替带扼流圈)两个电容(电解电容)组成派式滤波电路。
利用电容充放电作用和扼流圈通直流电,阻挡交流电特性来完成平滑直流电而得到纯正的直流电。
三,震荡:我们说整流是把交流电变成直流电,那么震荡就是把直流电变成交流电的反过程。
1.电力电子器件的分类a.按照电力电子器件能被控制电路信号所控制的程度可分为三类:1不可控器件:不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件,因此不需要驱动电路,这就是电力二极管;只有两个端子,器件的导通和关断是由其在主电路中承受的电压和电流决定的;2半控型器件:通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件;晶闸管及其大部分派生器件,器件的关断是由其在主电路中所承受的电压和电流决定的;3全控型器件自关断器件:通过控制信号既可以控制其导通,又可以控制其关断的电力电子器件;常用的是电力场效应晶体管MOSFET、绝缘栅双极晶体管IGBT;GTO门极可关断晶闸管、GTR 电力晶体管b.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端间信号的性质分两类:1电流驱动型:通过从控制端注入或抽出电流来实现导通或者关断的控制;晶闸管、GTO、GTR2电压驱动型:通过在控制端和公共端之间施加一定的电压信号就可实现导通或关断的控制;IGBT、MOSFETc.按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况可分三类:1单极型器件:由一种载流子参与导电的器件;电力MOSFET、功率SIT、肖特基二极管2双极型器件:由电子和空穴两种载流子参与导电的器件;电力二极管、晶闸管、GTO、GTR 3复合型器件:由单极型器件和双极型器件集成混合而成的器件;MCTMOS控制晶闸管、IGBT、SITHd.根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的有效信号波形分类:1脉冲触发型晶闸管及其派生器件2电平控制型全控型器件IGBT、GTO、MOSFET、GTR2、使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流脉冲;或:uAK>0且uGK>0; 维持晶闸管导通的条件是:使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流; 使晶闸管由导通变为关断:可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断;3.产生逆变的条件:a.要有直流电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流器直流侧的平均电压;b.要求晶闸管的控制角a>p/2,使Ud为负值;两者必须同时具备才能实现有源逆变;4.逆变失败逆变颠覆:逆变运行时,一旦发生换流失败,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联,由于逆变电路内阻很小,形成很大的短路电流;5.逆变失败的原因 :a.触发电路工作不可靠,不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲,如脉冲丢失、脉冲延时等,致使晶闸管不能正常换相;b.晶闸管发生故障,该断时不断,或该通时不通;c.交流电源缺相或突然消失;c.换相的裕量角不足,引起换相失败;6.防止逆变失败,不仅逆变角b不能等于零,而且不能太小,必须限制在某一允许的最小角度内; 防止逆变失败的方法有:采用精确可靠的触发电路,使用性能良好的晶闸管,保证交流电源的质量,留出充足的换向裕量角β等;最小逆变角'm inθγδβ++=,一般取30度到35度;7.换流方式各有那几种各有什么特点答:换流方式有4种:器件换流:利用全控器件的自关断能力进行换流;全控型器件采用此换流方式;电网换流:由电网提供换流电压,只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可;负载换流:由负载提供换流电压,当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时,可实现负载换流;强迫换流:设置附加换流电路,给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流;通常是利用附加电容上的能量实现,也称电容换流;晶闸管电路不能采用器件换流,根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流;8.电压型逆变电路和电流型逆变电路的概念和特点答:按照逆变电路直流测电源性质分类,直流侧是电压源的逆变电路称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路;电压型逆变电路的主要持点是:①直流侧为电压源或并联有大电容,相当于电压源;直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗;②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关;而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同;③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用;为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管;电流型逆变电路的主要特点是:①直流侧串联有大电感,相当于电流源;直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗;②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关;而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同;③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流测电惑起缓冲无功能量的作用;因为反馈无功能量时直流电流并不反向,因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管;9、逆变电路多重化的目的如何实现串联多重和并联多重逆变电路各用于什么场合答:逆变电路多重化的目的:一是使总体上装置的功率等级提高,二是可以改善输出电压的波形;因为无论是电压型逆变电路输出的矩形电压波,还是电流型逆变电路输出的矩形电流波,都含有较多谐波,对负载有不利影响,采用多重逆变电路,可以把几个矩形波组合起来获得接近正弦波的波形; 逆变电路多重化就是把若干个逆变电路的输出按一定的相位差组合起来,使它们所含的某些主要谐波分量相互抵消,就可以得到较为接近正弦波的波形;组合方式有串联多重和并联多重两种方式;串联多重是把几个逆变电路的输出串联起来,并联多重是把几个逆变电路的输出并联起来; 串联多重逆变电路多用于电压型逆变电路的多重化;并联多重逆变电路多用于电流型逆变电路得多重化;10、多电平逆变电路的目的,主要有哪几种形式答:改进输出电压电流波形,减少谐波;中点钳位型逆变电路、飞跨电容型逆变电路、单元串联多电平逆变电路11.斩波电路有三种控制方式:a、脉冲宽度调制:保持开关周期T不变,调节开关导通时间ton;b、频率调制:保持开关导通时间ton不变,改变开关周期T;c、混合型:ton和T 都可调,改变占空比;12、采用这种结构电路的原因:◆输出端与输入端需要隔离;◆某些应用中需要相互隔离的多路输出;◆输出电压与输入电压的比例远小于1或远大于1;◆交流环节采用较高的工作频率,可以减小变压器和滤波电感、滤波电容的体积和重量;13.单相交——交变频电路构成:由P组和N组反并联的晶闸管相控整流电路构成,和直流电动机可逆调速用的四象限变流电路完全相同;14.变压器漏感对整流电路的影响:a、出现换相重叠角g,整流输出电压平均值Ud降低;b、整流电路的工作状态增多;c、晶闸管的di/dt减小,有利于晶闸管的安全开通,有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt;d、换相时晶闸管电压出现缺口,产生正的du/dt,可能使晶闸管误导通,为此必须加吸收电路;e、换相使电网电压出现缺口,成为干扰源;15、电力电子器件的驱动电路的基本任务:按照控制目标的要求施加开通或关断的信号;对半控型器件只需提供开通控制信号;对全控型器件既要提供开通控制信号,又要提供关断控制信号;16、晶闸管触发电路满足的要求:a、触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通,比如对感性和反电动势负载的变流器应采用宽脉冲或脉冲列触发;b、触发脉冲应有足够的幅度,对户外寒冷场合,脉冲电流的幅度应增大为器件最大触发电流的3~5倍,脉冲前沿的陡度也需增加,一般需达1~2A/μ、触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额,且在门极伏安特性的可靠触发区域之内;d、应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离;17、电力电子器件的过电压保护、过电流保护主要方法过压保护:RC3和RCD为抑制内因过电压;抑制外因采用RC过电压抑制电路;对大容量的电力电子装置采用反向阻断式RC电路;雪崩二级管、压敏电阻、硒堆和转折二级管等非线性元器件来限制或吸收过电压也是较常用的措施;过流保护:快速熔断器、直流快速断路器和过电流继电器是较为常用的措施;18、缓冲电路的作用:抑制电力电子器件的内因过电压、du/dt或者过电流和di/dt,减小器件的开关损耗;19、三相电压型桥式逆变电路:◆基本工作方式是180°导电方式;◆同一相即同一半桥上下两臂交替导电,各相开始导电的角度差120 °,任一瞬间有三个桥臂同时导通;◆每次换流都是在同一相上下两臂之间进行,也称为纵向换流;三相电流型桥式逆变电路:◆基本工作方式是120°导电方式—-每个臂一周期内导电120 °;◆每个时刻上下桥臂组各有一个臂导通;◆换流方式为纵向换流;20.交流调压电路的常见应用:a、灯光控制如调光台灯和舞台灯光控制;b、异步电动机软起动;c、异步电动机调速;d、供用电系统对无功功率的连续调节;e、在高压小电流或低压大电流直流电源中,用于调节变压器一次电压;21.硬开关电路与软开关电路的各自特点软开关电路的分类答:开关损耗大;感性关断电尖峰大;容性开通电流尖峰大;电磁干扰严重;根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态,将软开关电路分为零电压电路、零电流电路;根据软开关技术发展的历程,将软开关电路分为准谐振电路,零开关PWM电路和零转换PWM电路;准谐振电路:准谐振电路中电压或电流的波形为正弦波,电路结构比较简单,但谐振电压或谐振电流很大,对器件要求高,只能采用脉冲频率调制控制方式;零开关PWM电路:这类电路中引入辅助开关来控制谐振的开始时刻,使谐振仅发生于开关过程前后,此电路的电压和电流基本上是方波,开关承受的电压明显降低,电路可以采用开关频率固定的PWM控制方式;零转换PWM电路:这类软开关电路还是采用辅助开关控制谐振的开始时刻,不同的是谐振电路是与主开关并联的,输入电压和负载电流对电路的谐振过程的影响很小,电路在很宽的输入电压范围内并从零负载到满负载都能工作在软开关状态,无功率的交换被消减到最小;。
电感电容电阻滤波电路————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:电感电容电阻滤波电路在电路中,当电流流过导体时,会产生电磁场,电磁场的大小除以电流的大小就是电感,电感的定义是L=phi/i, 单位是韦伯。
电感只能对非稳恒电流起作用,它的特点两端电压正比于通过他的电流的瞬时变化率(导数),比例系数就是它的“自感” 。
电感起作用的原因是它在通过非稳恒电流时产生变化的磁场,而这个磁场又会反过来影响电流,所以,这么说来,任何一个导体,只要它通过非稳恒电流,就会产生变化的磁场,就会反过来影响电流,所以任何导体都会有自感现象产生。
电阻-电容组合起低通滤波作用,这时输入端是两个元件两端,输出端是电容两端,对于后级电路来说,低、高频信号可以过去,但高频信号被电容短路了。
(电容通高频信号,阻低频信号,通交流信号,阻直流信号,对于高频信号,电容现在相当与一根导线,所以将高频信号短路了)对于电容-电阻组合则起高通滤波作用,这时输入端是两个元件两端,输出端是电阻两端,对于后级电路来说,低频信号由于电容存在,过不去,到不了后级电路(电容通高频信号,阻低频信号,通交流信号,阻直流信号),而高频信号却可以通过,所以为高通滤波。
如上图所示为10MHz低通滤波电路。
该电路利用带宽高达100MHz的高速电流反馈运算放大器OPA603组成二阶巴特沃斯低通滤波器。
转折频率为f0=1/2πRC,按图中所示参数,f0=10MHz,电路增益为1.6。
如上图所示为有源高通滤波电路。
该电路的截止频率fc=100Hz。
电路中,R1与R2之比和C1与C2之比可以是各种值。
该电路采用R1=R2和C1=2C2。
采用C1=C2和R1=2R2也可以。
滤波电路分类详解整流电路的输出电压不是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉动成分,称为纹波。
整流电路知识点总结一、整流电路的概念。
1. 定义。
- 整流电路是将交流电转换为直流电的电路。
其基本原理是利用二极管等具有单向导电性的电子元件,使交流电的正半周或负半周通过,从而在负载上得到单方向的脉动直流电。
2. 作用。
- 在电子设备中,许多电路需要直流电源供电,如电子计算机、通信设备、各种电子仪器等。
而市电提供的是交流电,整流电路就是将交流市电转换为适合这些设备使用的直流电的关键电路部分。
二、常见的整流电路类型。
(一)半波整流电路。
1. 电路结构。
- 由一个二极管和负载电阻组成。
交流电源的一端连接二极管的阳极,另一端连接负载电阻的一端,负载电阻的另一端与二极管的阴极相连。
2. 工作原理。
- 在交流电源的正半周时,二极管处于正向偏置状态,电流可以通过二极管流经负载电阻,在负载电阻上产生电压降。
而在交流电源的负半周时,二极管处于反向偏置状态,电流不能通过二极管,负载电阻上没有电流通过。
这样,在负载电阻上就得到了单向的脉动直流电压,其输出电压的波形是输入交流电压正半周的一部分,负半周被削去,所以称为半波整流。
3. 输出电压计算。
- 设输入交流电压的有效值为U_2,则半波整流电路输出电压的平均值U_O 为U_O=0.45U_2。
4. 优缺点。
- 优点:电路简单,使用的元件少,成本低。
- 缺点:输出电压脉动大,直流成分低,电源利用率低,只利用了交流电源的半个周期。
(二)全波整流电路。
1. 电路结构。
- 有两种常见结构,一种是使用两个二极管和一个中心抽头的变压器;另一种是使用四个二极管组成的桥式整流电路。
- 在中心抽头变压器全波整流电路中,变压器的次级绕组有中心抽头,将次级绕组分为两个相等的部分。
两个二极管分别连接在次级绕组的两端与负载电阻之间,且二极管的阴极连接在一起作为输出的正极,变压器中心抽头作为输出的负极。
- 桥式整流电路由四个二极管D1 - D4组成。
交流电源的两端分别连接到桥式电路的一对对角线上,负载电阻连接在另外一对对角线上。
电容在电路中各种作用A、电压源正负端接了一个电容(与电路并联),用于整流电路时,具有很好的滤波作用,当电压交变时,由于电容的充电作用,两端的电压不能突变,就保证了电压的平稳。
当用于电池电源时,具有交流通路的作用,这样就等于把电池的交流信号短路,避免了由于电池电压下降,电池内阻变大,电路产生寄生震荡。
B、比如说什么样的电路中串或者并个电容可以达到耦合的作用,不放电容和放电容有什么区别?在交流多级放大电路中,因个级增益及功率不同.各级的直流工作偏值就不同!若级间直接藕合则会使各级工作偏值通混无法正常工作!利用电容的通交隔直特性既解决了级间交流的藕合,又隔绝了级间偏值通混,一举两得!C、基本放大电路中的两个耦合电容,电容+极和直流+极相接,起到通交隔直的作用,接反的话会怎么样,会不会也起到通交隔直的作用,为什么要那接呀!接反的话电解电容会漏电,改变了电路的直流工作点,使放大电路异常或不能工作D、阻容耦合放大电路中,电容的作用是什么??隔离直流信号,使得相邻放大电路的静态工作点相互独立,互不影响。
E、模拟电路放大器不用耦合电容行么,照样可以放大啊? 书上放大器在变压器副线圈和三极管之间加个耦合电容,解释是通交流阻直流,将前一级输出变成下一级输入,使前后级不影响,前一级是交流电,后一级也是交流电,怎么会相互影响啊,我实在想不通加个电容不是多此一举啊你犯了个错误。
前一级确实是交流电,但后一级是交流叠加直流。
三极管是需要直流偏置的。
如果没有电容隔直,则变压器的线圈会把三极管的直流偏置给旁路掉(因为电感是通直流的)F、基本放大电路耦合电容,其中耦合电容可以用无极性的吗在基本放大电路中,耦合电容要视频率而定,当频率较高时,需用无极电容,特点是比较稳定,耐压可以做得比较高,体积相对小,但容量做不大。
其最大的用途是可以通过交流电,隔断直流电,广泛用于高频交流通路、旁路、谐振等电路。
(简单理解为高频通路)当频率较低时,无极电容因为容量较低,容抗相对增大,就要用有极性的电解电容了,由于其内部加有电解液,可以把容量做得很大,让低频交流电通过,隔断直流电。
电容在电路中的作用及电容滤波原理The manuscript was revised on the evening of 2021电容在电路中的作用及电容滤波原理电容器在电子电路中几乎是不可缺少的储能元件,它具有隔断直流、连通交流、阻止低频的特性。
广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等电路中。
熟悉电容器在不同电路中的名称意义,有助于我们读懂电子电路图。
1、滤波电容:接在直流电源的正、负极之间,以滤除直流电源中不需要的交流成分,使直流电变平滑。
一般采用大容量的电解电容器或钽电容,也可以在电路中同时并接其他类型的小容量电容以滤除高频交流电。
2、去耦电容:幷接在放大电路的电源正、负极之间,防止由于电源内阻形成的正反馈而引起的寄生震荡。
3、耦合电容:接在交流信号处理电路中,用于连接信号源和信号处理电路或者作两放大器的级间连接,用以隔断直流,让交流信号或脉冲信号通过,使前后级放大电路的直流工作点互不影响。
4、旁路电容:接在交、直流信号的电路中,将电容并接在电阻两端或由电路的某点跨接到公共电位上,为交流信号或脉冲信号设置一条通路,避免交流信号成分因通过电阻产生压降衰减。
5、调谐电容:连接在谐振电路的振荡线圈两端,起到选择振荡频率的作用。
6、衬垫电容与谐振电容:主电容串联的辅助性电容,调整它可使振荡信号频率范围变小,幷能显着地提高低频端的振荡频率。
是当地选定衬垫电容的容量,可以将低端频率曲线向上提升,接近于理想频率跟踪曲线。
7、补偿电容:与谐振电路主电容并联的辅助性电容,调整该电容能使振荡信号频率范围扩大。
8、中和电容:并接在三极管放大器的基极与发射极之间,构成负反馈网络,以抑制三极管间电容造成的自激振荡。
9、稳频电容:在振荡电路中起稳定振荡频率的作用。
10、定时电容:在RC时间常数电路中与电阻R串联,共同决定充放电时间长短的电容。
11、加速电容:接在振荡器反馈电路中,使正反馈过程加速,提高振荡信号的幅度。
第2章整流电路填空题:1.电阻负载的特点是________,在单相半波可控整流电阻性负载电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是________。
2.阻感负载的特点是________,在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是________,其承受的最大正反向电压均为________,续流二极管承受的最大反向电压为________(设U2为相电压有效值)。
3.单相桥式全控整流电路中,带纯电阻负载时,α角移相范围为________,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为________和________;带阻感负载时,α角移相范围为________,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为________和________;带反电动势负载时,欲使电阻上的电流不出现断续现象,可在主电路中直流输出侧串联一个________。
4.单相全控桥反电动势负载电路中,当控制角α大于不导电角时,晶闸管的导通角=________; 当控制角小于不导电角时,晶闸管的导通角=________。
5.从输入输出上看,单相桥式全控整流电路的波形与________的波形基本相同,只是后者适用于________输出电压的场合。
6.电阻性负载三相半波可控整流电路中,晶闸管所承受的最大正向电压U Fm等于________,晶闸管控制角α的最大移相范围是________,使负载电流连续的条件为________(U2为相电压有效值)。
7.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差________,当它带阻感负载时,的移相范围为________。
8.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中,共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是________的相电压,而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是________的相电压;这种电路角的移相范围是________,u d波形连续得条件是________。
一、电感对整流电路的影响有哪些如何分析1.变压器漏感◆实际上变压器绕组总有漏感,该漏感可用一个集中的电感LB 表示,并将其折算到变压器二次侧。
◆由于电感对电流的变化起阻碍作用,电感电流不能突变,因此换相过程不能瞬间完成,而是会持续一段时间。
2.现以三相半波为例来分析,然后将其结论推广 ◆假设负载中电感很大,负载电流为水平线。
图为考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路及波形◆分析从VT1换相至VT2的过程在ωt1时刻之前VT1导通,ωt1时刻触发VT2,因a 、b 两相均有漏感,故ia 、ib 均不能突变,于是VT1和VT2同时导通,相当于将a 、b 两相短路,两相间电压差为ub-ua ,它在两相组成的回路中产生环流ik 如图所示。
ik=ib 是逐渐增大的,而 ia=Id-ik 是逐渐减小的。
当ik 增大到等于Id 时,ia=0,VT1关断,换流过程结束。
换相过程持续的时间用电角度λ表示,称为换相重叠角。
◆基本数量关系☞换相过程中,整流输出电压瞬时值为☞换相压降:与不考虑变压器漏感时相比,ud 平均值降低的多少,即☞换相重叠角λ√由式(3-30)得出:进而得出:当 时,于是有√随其它参数变化的规律: ⑴Id 越大则λ越大; ⑵XB 越大λ越大;⑶当α≤90时,α越小γ越大。
2d d d d b a b a d u u t i L u t i L u u k B k B +=-=+=556655d b d b b B 66565B B B d 06d 13()d()[()]d()2/32d d 333d()d 2d 22dk I k k i U u u t u u L t t i L t L i X I t ππαγαγππααπαγπαωωππωωπππ+++++++++∆=-=--===⎰⎰⎰⎰B 2Ba b 2)65(sin 62)(d d L t U L u u t i k πω-=-=2256BB6655sin()d()[cos cos()]2626t k U U i t t t X X ωπαππωωαω+=-=--⎰γαω+=t d Ii k =)]cos([cos 26B2d γαα+-=XUI 2d B 62)cos(cos UIX =+-γαα☞其它整流电路的分析结果各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算注:①单相全控桥电路中,XB 在一周期的两次换相中都起作用,等效为m=4;②三相桥等效为相电压等于 的6脉波整流电路,故其m=6,相电压按带入。
◆变压器漏感对整流电路影响的一些结论:☞出现换相重叠角γ,整流输出电压平均值Ud 降低。
☞整流电路的工作状态增多。
☞晶闸管的di/dt 减小,有利于晶闸管的安全开通,有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的di/dt 。
☞换相时晶闸管电压出现缺口,产生正的du/dt ,可能使晶闸管误导通,为此必须加吸收电路。
☞换相使电网电压出现缺口,成为干扰源。
二、电容滤波的不控整流电路1.交—直—交变频器、不间断电源、开关电源等应用场合大都采用不可控整流电路。
2.最常用的是单相桥式和三相桥式两种接法。
3.由于电路中的电力电子器件采用整流二极管,故也称这类电路为二极管整流电路。
下图为电容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形②①m 脉波整流电路三相全控桥三相半波单相全控桥单相全波电路形式d B2I X πd B I X πd B23I X πd B3I X πd B 2I mX πm U X I πsin22Bd 2dB 62U I X 2dB 62U I X 2B d 22U X I 2Bd 2U X I )cos(cos γαα+-d U∆23U 23U i di C i R +-Ca)b)iπu d2πωtδθVD 1VD 3u d VD 4VD 2u 1u 2i 24.工作原理及波形分析 ◆基本工作过程☞在u2正半周过零点至ωt=0期间,因u2<ud ,故二极管均不导通,此阶段电容C 向R 放电,提供负载所需电流,同时ud 下降。
☞至ωt=0之后,u2将要超过ud ,使得VD1和VD4开通,ud=u2,交流电源向电容充电,同时向负载R 供电。
☞电容被充电到ωt=时,ud=u2,VD1和VD4关断。
电容开始以时间常数RC 按指数函数放电。
☞当ωt=π,即放电经过π-θ角时,ud 降至开始充电时的初值,另一对二极管VD2和VD3导通,此后u2又向C 充电,与u2正半周的情况一样。
◆δ和θ和的确定☞δ指VD1和VD4导通的时刻与u2过零点相距的角度,θ指VD1和VD4的导通角。
☞ 在VD1和VD4导通期间式中,ud(0)为VD1、VD4开始导通时刻直流侧电压值。
将u2代入并求解得: 而负载电流为:于是有:则当ωt=θ时,VD1和VD4关断。
将id(θ)=0代入式(3-41),得:)sin(222δω+=t U u ⎪⎩⎪⎨⎧=+=⎰2021)0(sin 2)0(u dt i C u U u t C d d δ)cos(22δωω+=t CU i C )sin(222δω+==t RU R u i R )sin(2)cos(222δωδωω+++=+=t RU t CU i i i R C d RCωδθ-=+)(tg二极管导通后u2开始向C 充电时的ud 与二极管关断后C 放电结束时的ud 相等,故有下式成立:可由上式求出δ,进而由式(3-44)求出θ,显然δ和θ仅由乘积ωRC 决定。
θ的另外一种确定方法:VD1和VD4的关断时刻,从物理意义上讲,就是两个电压下降速度相等的时刻,一个是电源电压的下降速度|du2 /d(ωt)|,另一个是假设二极管VD1和VD4关断而电容开始单独向电阻放电时电压的下降速度|dud/d(ωt)|p (下标表示假设),据此即可确定θ。
上图为θδ与ωRC 的关系曲线 主要的数量关系 ◆输出电压平均值 ☞空载时,☞重载时,Ud 逐渐趋近于,即趋近于接近电阻负载时的特性。
☞在设计时根据负载的情况选择电容C 值,使 ,此时输出电压为:Ud= ( ◆电流平均值δδθωθπsin 2)sin(222U eU RC=⋅+--)(arctg RC ωδθπ+=-δωωωδωωsin 1)()(arctg 2=⋅⋅+--RCRCRC eeRC RC102030405060π/6π/3π/2ππ5 /6πωRC /radθδ2 /322U U d =()2/5~3T RC ≥☞输出电流平均值IR 为: IR=Ud/R Id=IR ☞二极管电流iD 平均值为:ID=Id/2=IR/2◆ 二极管承受的电压◆ ☞为变压器二次侧电压最大值,即 。
5.感容滤波的单相桥式不可控整流电路◆实际应用中为了抑制电流冲击,常在直流侧串入较小的电感。
◆ud 波形更平直,电流i2的上升段平缓了许多,这对于电路的工作是有利的。
上图为感容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形。
图为电容滤波的三相桥式不可控整流电路及其波形6.基本原理◆当某一对二极管导通时,输出直流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。
电流id 断续和连续◆比如在VD1和VD2同时导通之前VD6和VD1是关断的,交流侧向直流侧的充电电流id 是断续的。
a)u 2u di 2δθπωti 2,u 2,u d22U◆VD1一直导通,交替时由VD6导通换相至VD2导通,id 是连续的。
◆由 “电压下降速度相等”的原则,可以确定临界条件,假设在ωt+δ=2π/3的时刻“速度相等”恰好发生,则有可得ωRC=这就是临界条件。
ωRC> 和ωRC< 分别是电流id 断续和连续的条件。
◆ 通常只有R 是可变的,它的大小反映了负载的轻重,因此在轻载时直流侧获得的充电电流是断续的,重载时是连续的。
图为电容滤波的三相桥式整流电路当ωRC 等于和小于时的电流波形7.考虑电感◆实际电路中存在交流侧电感以及为抑制冲击电流而串联的电感。
◆有电感时,电流波形的前沿平缓了许多,有利于电路的正常工作。
◆随着负载的加重,电流波形与电阻负载时的交流侧电流波形逐渐接近。
32=+t )]-32(-t [RC 1232=+t 2t)(d 32sin 6d )(d )]+t sin(6[d πδωδπωωπδωωπωθω⎭⎬⎫⎩⎨⎧=-e U t U 333a)b)ωt ωtωt ωt ai d ai dO O OO3b)c)i a i a O Oωtωt图为考虑电感时电容滤波的三相桥式整流电路及其波形,a )电路原理图 b )轻载时的交流侧电流波形 c )重载时的交流侧电流波形 ■主要数量关系 ◆输出电压平均值☞Ud 在( ~)之间变化。
◆电流平均值☞输出电流平均值IR 为: IR=Ud/R电容电流iC 平均值为零,因此: Id=IR☞二极管电流平均值为Id 的1/3,即 ID=Id/3=IR/3 ◆二极管承受的电压☞为线电压的峰值,为 。
三.减小整流电路谐波的途径有哪些1.严格遵照国家标准,世界各国发布了限制电网谐波的国家标准,或由权威机构制定限制谐波的规定。
2.限制谐波源注入电网的谐波电流,把电网谐波电压控制在允许范围内,使接在电网中的电气设备能免受谐波干扰而正常工作。
3.装设谐波补偿装置对其谐波进行补偿,4.对电力电子设备本身改造,减少其谐波的产生,使功率因数趋近于1。
5.开发新型交流器,是U,V ,W 三相电流与电压同相位,是功率因数趋于1.26U。