电力电子技术：第3章 整流电路 (3).ppt

电力电子技术中的整流电路是将交流电转换为直流电的关键环节，广泛应用于各种电源系统。整流电路根据组成器件的可控性、电路结构、交流输入相数以及电流方向，可以分为多种类型。本章主要介绍了单相可控整流电路，包括单相半波可控整流、单相桥式全控整流、单相全波可控整流和单相桥式半控整流电路。 单相半波可控整流电路是最基础的可控整流电路之一。在这个电路中，晶闸管作为可控器件，它在交流电压的一个半周期内导通，从而产生脉动直流电压。触发延迟角α是从晶闸管承受正向电压到施加触发脉冲的电角度，而导通角θ则是晶闸管在一个电源周期内导通的电角度。通过改变α，可以调整直流输出电压Ud的平均值。当α增大时，Ud减小，最大移相范围可达180°。此外，单相半波可控整流电路的输出电压ud在一个电源周期中只脉动一次，因此被称为单脉波整流。 对于带电阻负载的情况，电阻的电压和电流成正比，电路分析相对简单。但在带阻感负载的情况下，电感的特性使得电流不能突变，导致电流的平滑过渡，这会延长晶闸管的关断时间，使得ud波形出现负的部分，降低了平均直流输出电压。 接下来，单相桥式全控整流电路和单相全波可控整流电路则提供更高效的整流效果，它们利用四个可控器件（通常是晶闸管）进行整流，可以在交流电压的两个半周期内导通，从而获得双脉波整流，输出电压脉动更小，效率更高。 整流电路的谐波和功率因数问题也是重要的一环。整流过程中，非线性的电流波形会产生大量的谐波，这些谐波不仅影响电网质量，还会导致功率因数降低，增加电网损耗。为了改善这个问题，通常会采用电容滤波等方法来平滑电流波形，提高功率因数。 大功率可控整流电路在工业应用中尤为重要，例如在电力传动、冶金等领域，它们需要处理更大的功率，并且对稳定性和效率有更高的要求。此外，整流电路的有源逆变工作状态是指整流电路不仅可以工作在整流模式，还可以反转为逆变模式，将直流电能转换回交流电能，这在某些应用中非常有用。 相控电路的驱动控制是保证整流电路正常工作的关键。通过精确控制触发脉冲的相位，可以实现对整流电路的精细调节，以达到所需的输出性能。 整流电路是电力电子技术的基础，不同的电路结构和控制策略满足了不同应用的需求。理解并掌握整流电路的工作原理和控制方法，对于设计和优化电源系统至关重要。