电电 力力 电电 子子 技技 术术Power Electronics.电电力力电电子子技技术术凡能将交流电能转换为直流电能的电路统称为整流电路，简称为AC-DC。 整流电路是出现最早的电力电子电路，自20世纪20年代至今已经历了以下几种类型：u旋转式变流机组（交流电动机-直流发电机组）u静止式离子整流器和静止式半导体整流器整流电路有多种分类方法u按交流电源输入相数来分类，可分为单相与多相整流电路u按电路结构来分类，可分为半波、全波与桥式整流电路u若按整流电路中使用的电力电子器件来划分，可分为不控整流电路、相控电路、PWM整流电路 5.1 概述5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术利用功率二极管的单相导电性可以十分简单地实现交流直流电力变换。由于二极管整流电路输出的直流电压只与交流输入电压的大小有关，不能控制其数值，故称为不控整流电路。5.2 不控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术t0223二极管导通情况VD1导通VD1截止VD1导通负载电压udu20u2负载电流idu2/R0u2/R二极管端电压uVD10u20负载电压平均值Ud 电源变压器副边电压有效值为U2 5.2.1 单相不控整流电路图5-1 单相半波整流电路带电阻性负载电路及波形 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路表5-1 单相半波不控整流电路电阻负载时各区间工作情况.电电力力电电子子技技术术不带续流二极管的单相半波整流电路带阻感负载电路及波形 t0t1t12二极管导通情况VD1导通VD1导通 VD1截止负载电压udu2u20负载电流id有有0二极管端电压uVD100u2 5.2.1 单相不控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路表5-2 单相半波不控整流电路阻感负载时各区间各区间工作情况.电电力力电电子子技技术术带续流二极管的单相半波整流电路带阻感负载电路及带大电感负载电流波形波形 t02二极管导通情况VD1导通、VD2截止VD1截止、VD2导通负载电压udu20负载电流id水平直线整流二极管电流iVD1矩形波0续流二极管电流iVD20矩形波整流二极管端电压uVD10u2续流二极管端电压uVD2-|u2|0 5.2.1 单相不控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路表5-3 单相半波不控整流电路大电感负载带续流二极管时各区间工作情况.电电力力电电子子技技术术半波整流负载电压仅为交流电源的正半周电压，造成交流电源利用率偏低，输出脉动大，因此使用范围较窄。 若能经过变换将交流电源的负半周电压也得到利用，即获得图5-2a中的负载电压波形，则负载电压平均值Ud可提高1倍，电源利用率大大提高。采用单相全波整流电路单相全波整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相半波整流电路带电阻性负载电路及波形 图5-2a 单相全波整流电路负载电压波形5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术单相全波整流电路图5-2 单相全波整流负载电压波形a)单相全波整流电路负载电压波形 b)单相全波整流电路 c)交流输入正半周整流电路工作图 d)交流输入负半周整流电路工作图 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.2.1 单相不控整流电路.电电力力电电子子技技术术t02二极管导通情况VD1导通、VD2截止VD2导通、VD1截止ud|u2|u2|uVD1和uVD2uVD1=0，uVD2= -2|u2|uVD1= -2|u2|，uVD2=0Ud5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.2.1 单相不控整流电路表5-4 单相全波整流电路各区间工作情况.电电力力电电子子技技术术图5-3 单相桥式整流电路图5-2 单相全波整流电路 5.2.1 单相不控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路单相全波整流电路必须要有一个带中心抽头的变压器，且二极管承受的最高电压为 。为获得全波整流电路的负载电压波形，并克服全波整流电路的缺点，可采用桥式整流电路.电电力力电电子子技技术术a)单相桥式整流电路 b)交流输入正半周单相桥式整流电路工作图 c)交流输入负半周单相桥式整流电路工作图 5.2.1 单相不控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术t02二极管导通情况VD1和VD4导通、VD2和VD3截止VD2和VD3导通、VD1和VD4截止ud|u2|u2|uVDuVD1,4=0， uVD2,3= -|u2|uVD2,3=0， uVD1,4= -|u2|Ud5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.2.1 单相不控整流电路表5-5 单相桥式整流电路各区间工作情况 .电电力力电电子子技技术术在单相输入的AC-DC整流电路中，单相桥式整流电路应用极为广泛。半波整流电路交流电源电流是单方向的，电源变压器存在直流磁化现象，是半波整流电路的应用不广泛的主要原因之一。而桥式和全波电路电源电流双向流动，使交流电源得到充分利用，也不存在电源变压器直流磁化现象。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.2.1 单相不控整流电路.电电力力电电子子技技术术单相交流整流电路所能提供的功率通常限制在2.5kW以下，要求更大功率直流电源的设备就需要利用三相交流电源和三相整流电路，其中最普及的是三相桥式整流电路。由于三相桥式整流电路多用于中、大功率场合，因此很少采用单个二极管进行组合，而多采用三相整流模块，如图5-4a所示。图5-4 三相桥式整流电路 5.2.2 三相不控整流电路 整流模块电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术共阴极组的3个二极管中阳极所接交流电压值最高的一个二极管导通；共阳极组的3个二极管中阴极所接交流电压值最低的一个二极管导通。即任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个二极管处于导通状态。图5-4 三相桥式整流电路和负载电压波形 5.2.2 三相不控整流电路 电路电压波形5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术时 段IIIIIIIVVVI共阴极组中导通的二极管VD1VD1VD3VD3VD5VD5共阳极组中导通的二极管VD6VD2VD2VD4VD4VD6整流输出电压uduabuacubcubaucaucb整流电压平均值Ud表5-6 三相桥式整流电路各区间工作情况5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.2.2 三相不控整流电路 将负载电压ud波形中的一个周期分成6段，每段60，每段导通的二极管及输出整流电压的情况如表5-6所示。.电电力力电电子子技技术术交流电经过二极管整流后方向单一，但是大小还是处在不断地变化之中。这种脉动直流一般不能直接给装置供电。要把脉动直流变成波形平滑的直流，还需要再做一番“填平取齐”的工作，这便是滤波。滤波的任务，就是把整流器输出电压或电流中的波动成分尽可能地减小，改造成接近恒定值的直流电。常用的滤波电路有电容滤波电路、电感滤波电路和复式滤波电路。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.2.3 整流滤波电路 .电电力力电电子子技技术术 5.2.3 整流滤波电路 1电容滤波电路电容滤波电路将电容作为储能元件，利用了电容两端电压不能突变的特点。目前大量普及的微机、电视机等家电产品中所采用的开关电源中，通常都是在单相桥式不控整流桥后面并联一个较大阀值的滤波电容，如图5-5a所示。图5-5 电容滤波的单相桥式不可控整流电路及工作波形5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术图5-5 电容滤波的单相桥式不可控整流电路及工作波形 5.2.3 整流滤波电路 在t=0时刻，交流电压u2高于电容电压ud，二极管VD1和VD4导通，交流电源开始向电容C充电，并为负载提供能量；电容电压逐步升高，当整流桥输出电压低于电容电压时，二极管VD1和VD4关断，此后电容C放电，为负载提供能量，直至二极管VD2和VD3导通；该过程周而复始。电路负载电压波形5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术 负载固定的情况下，电容器C的容量越大，充电和放电所需要的时间越长。 空载时，由于电容C储存的电荷无法释放， 。重载时由于负载电阻值很小，Ud逐渐趋向于0.9U2。 显然，电容C的容量越大，滤波效果越好，输出波形越趋于平滑，输出电压Ud也越高。但是，当电容容量达到一定值以后，再加大电容容量对提高滤波效果已无明显作用。 5.2.3 整流滤波电路 图5-5 电容滤波的单相桥式不可控整流电路及工作波形电路负载电压波形5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术 5.2.3 整流滤波电路 电容滤波电路最为普及。注注意意：在电容滤波电路中，当电路接入电网时瞬间，电容的充电过程会导致电流浪涌，因此在实际应用时要考虑整流桥的抗浪涌能力。也可采用图5-8所示的抗浪涌电路，也称作软起电路。图5-8 单相桥式不可控整流电路的抗浪涌电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术 5.2.3 整流滤波电路 2电感滤波电路电感滤波电路电容滤波电路利用了电容两端电压不能突变的特点，可实现电压平滑。电感滤波电路则是利用电感两端的电流不能突变的特点，使输出电流平滑。电感有电流平波作用。电感滤波电路及对应的负载电流波形如图5-6所示。图5-6 电感滤波的单相桥式不可控整流电路及工作波形5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术 5.2.3 整流滤波电路 对于负载而言，采用大电容滤波的整流电路相当于直流电压源，而采用大电感滤波的整流电路相当于直流电流源。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术 5.2.3 整流滤波电路 3复式滤波电路复式滤波电路复式滤波器的组成。图5-7所示是由电感与电容组成的LC滤波器，其滤波效能很高，适用于负载电流较大、要求纹波很小的场合。但是由于电感体积和重量大，成本也较高。图5-7 电感和电容组成的复式滤波的单相桥式不可控整流电路及工作波形5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路 1倍压不控整流电路世界各国的市电电压（单相电压）并不完全一样，有的单相电压有效值为110V，有的为220V（或230V），如我国的市电电压标准为220V。为适应不同国家的需要，实现两种输入电源的转换，可采用图5-9所示的倍压整流技术。图5-9 倍压不可控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路 两种输入交流电压的转换由开关S来完成。当开关S闭合时，电路在110V交流输入电压下工作。在交流电的正半周，通过VD1，C1上的电压被充电到交流电压的峰值ud/2。而在交流电的负半周，C2上的电压通过VD2也被充电达到交流电压的峰值ud/2，电路输出的直流电压应为C1和C2上充电电压之和，即ud。当开关S打开时，二极管VD1VD4组成了全桥整流电路，对输入的交流220V进行整流，也同样产生数值为ud的直流电压。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术5.2.4 倍压、倍流不控整流电路直接耦合式直接耦合式GTO驱动电路路：二极管VD1和电容C1提供+5V电压VD2、VD3、C2、C3构成倍压整流电路提供+15V电压VD4和电容C4提供-15V电压V1开通时，输出正强脉冲V2开通时输出正脉冲平顶部分V2关断而V3开通时输出负脉冲V3关断后R3和R4提供门极负偏压BAoC.电电力力电电子子技技术术2倍流不控整流电路出于电隔离和电压匹配的需要，在DC/DC变换中常采用间接变换方案，即含有DC-AC-DC的直流变换电路。其输出端整流电路属于高频整流电路，输出为正负对称的方波。当输出为低压大电流时，传统的桥式整流电路中存在两个二极管压降，二极管的导通损耗会大大降低电路的效率；而全波整流电路虽然只需要2个二极管，损耗小，但变压器二次侧绕组有中心抽头，给高频变压器的绕制带来困难。 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路 倍流整流电路变压器二次侧匝数与全波整流电路相等，比全桥电路多一倍，但不用中心抽头电路中只有两个二极管，绕组中的电流iT只是输出电流iL的一半。换句话说，输出电流iL是绕组电流iT的两倍，这也是倍流整流电路得名的由来。图5-10 倍流整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路 t0t1段，电源电压uT处于正半周，二极管VD1截止，VD2正偏导通，iL1由电源经L1、VD2和负载R流过，为负载R提供能量，同时L1储能，因此该段被称为L1储能期。而L2经VD2释放能量给R，iL1和iL2流动方向如图c所示，iL=iL1+iL22iL1。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路c）图5-10 倍流整流电路.电电力力电电子子技技术术t2t3段，电源电压uT处于负半周，二极管VD1正偏导通，VD2截止，iL2由电源经L2、VD1和负载R流过，为负载R提供能量，同时L2储能，而L1经VD1释放能量给R，因此该段被称为L1放能期。iL1和iL2流动方向如图d所示，iL=iL1+iL22iL1。 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路d）.电电力力电电子子技技术术t1t2段和t3t4，电源电压uT=0，L1和L2分别通过VD1和VD2续流，为R提供能量，该段被称为L1L2放能区。iL1和iL2流动方向如图e所示，iL=iL1+iL22iL1。 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路e）.电电力力电电子子技技术术与全波整流电路相比，虽然用了两个滤波电感，但由于流过的电流只为负载电流的一半，故电感量可小一些，绕制电感的导线可细一些，因此电感体积缩小不少，两个电感的体积和重量与全波整流电路的滤波电感差不多。 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路 图5-10 倍流整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术若将不控整流电路中的整流二极管换成晶闸管或GTR等全控器件，则整流电路就成为可控整流电路。其中以晶闸管为整流器件的相控整流电路是经典的可控整流电路，该整流电路有多种形式，其负载有电阻负载、阻感负载和反电势负载等，负载的性质不同，晶闸管整流电路的工作情况也不一样，但它们都基于一个工作原理移相控制技术。 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.3 相控整流电相控整流电路路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.3 相控整流电路 .电电力力电电子子技技术术5.3.1 移相控制技术 在分析晶闸管可控整流电路时，为便于分析，认为晶闸管为理理想开关元件想开关元件，即晶闸管导通时管压降为零，关断时漏电流为零，且认为晶闸管的导通与关断瞬时完成。将图5-1中的二极管换成晶闸管即组成单相半波相控整流电路，但该电路输出脉动大，且易造成电源变压器铁心直流磁化，实际上很少采用。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术5.3.1 移相控制技术 将单相桥式不控整流电路中的二极管换成晶闸管，即构成单相桥式相控整流电路，如图5-11a所示。VT1VT4组成可控整流桥，由整流变压器T供电，u1为变压器一次侧电压，变压器二次侧出线连接在桥臂的中点a、b端上，变压器二次侧电压u2 ，R为纯负载电阻。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术图5-11 带电阻负载的单相 桥式相控整流电路和波形5.3.1 移相控制技术 在u2的正半周，a点电位高于b点电位，若4个晶闸管均不导通，负载电流id为零，负载电压ud也为零，假设各晶闸管漏电阻相等，则VT1和VT4各分担u2/2的正向电压，VT2和VT3各分担u2/2的反向电压。在t=时刻，给VT1和VT4施加触发脉冲uG，此时VT1和VT4承受正压而导通，ud=u2；VT2和VT3承受u2的反向电压，id=u2/R；5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术5.3.1 移相控制技术 当u2过零时，流经晶闸管的电流也降到零，VT1和VT4关断，而此时VT2和VT3尚无触发脉冲，处于截止状态，VT2和VT3各分担u2/2的正向电压，VT1和VT4各分担u2/2的反向电压，ud=0。在u2的负半周，在t=+时刻给VT2和VT3施加触发脉冲，VT2和VT3导通，ud=-u2=|u2|；VT1和VT4承受u2的反向电压；当u2进入正半周时，VT2和VT3关断。 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-11 带电阻负载的单相 桥式相控整流电路和波形.电电力力电电子子技技术术5.3.1 移相控制技术 触发角触发角 也可称作控制角，指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。晶闸管可控整流电路是通过控制触发角的大小，即控制触发脉冲起控制触发脉冲起始相位来控制输出电压大小始相位来控制输出电压大小，故称为相控电路。导通角导通角 指晶闸管在一个周期中处于通态的电角度，图5-11中4个晶闸管的导通角均为-。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路几个重要概念：.电电力力电电子子技技术术5.3.1 移相控制技术 移相移相 改变触发脉冲出现的时刻，即改变触发角的大小，称为移相。通过改变触发角的大小，可使整流平均电压ud发生变化的控制方式称为移相控制。改变触发角使整流电压平均值从最大值降到零，此时角对应的变化范围称为移相范围移相范围，如单相桥式相控整流电路带电阻性负载时的移相范围为180。同步同步 使触发脉冲与相控整流电路的电源电压之间保持频率和相位的协调关系称为同步，同步是相控电路正常工作必不可少的条件。换流换流 在相控整流电路中，一路晶闸管导通变换为另一路晶闸管导通的过程称为换流，也称换相。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术5.3.1 移相控制技术 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路t0+ +2晶闸管导通情况VT1,4截止VT2,3截止VT1,4导通VT2,3截止VT1,4截止VT2,3截止VT1,4截止VT2,3导通ud0|u2|0|u2|id0|u2|/R0|u2|/RuVTuVT1,4=1/2|u2|uVT2,3= -1/2|u2|uVT1,4=0uVT2,3= -|u2|uVT1,4= -1/2|u2|uVT2,3=1/2|u2|uVT1,4= -|u2|uVT2,3=0Ud 负载电流平均值负载电流平均值IdUd/R晶闸管的电流平均晶闸管的电流平均值值IdT （晶闸管VT1、VT4 和VT2、VT3轮流导通，则流过晶闸管的电流平均值为负载电流平均值的一半）变压器二次电流有变压器二次电流有效值效值I2 , 负载电流有效值I与I2相同流过晶闸管的电流流过晶闸管的电流有效值有效值IT表5-7 单相桥式相控整流电路电阻负载时各区间工作情况.电电力力电电子子技技术术5.3.1 移相控制技术 当负载为阻感负载时，通过前面分析单相半波不控整流电路带感性负载的工作状态可知，由于电感有阻止电流变化的作用，电流变化时电感L两端产生的感应电势eL与电源电压u2叠加，使得在交流输入电压输入电压u2过过零变负后，晶闸管仍然在一段时间零变负后，晶闸管仍然在一段时间内承受正压而导通内承受正压而导通，这会造成负载电压ud在会出现负值。为便于分析，假设负载电感很大，即LR，并且电路已处于稳态，则负载电流id连续且波形近似为一水平线。 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 图5-12 带阻感负载的单相桥式相控整流电路.电电力力电电子子技技术术5.3.1 移相控制技术 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 图5-12 带阻感负载的单相桥式相控整流电路和波形 在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而不关断；至t=+时刻，给VT2和VT3加触发脉冲，因VT2和VT3本已承受正电压，则两管导通，u2通过VT2和VT3分别向VT1和VT4施加反压，使VT1和VT4关断，流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3上，实现换流。.电电力力电电子子技技术术由于电感很大，流过晶闸管的电流近似为定值Id，则每个晶闸管连续导通180，即导通角为180。通过晶闸管VT1和VT4两端的电压波形可以看出，晶闸管可能承受的最大正、反向电压最大正、反向电压均为 ，这是因为大电感负载时，负载电流连续，不存在不存在4个晶闸管都不导通个晶闸管都不导通的情况。5.3.1 移相控制技术 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-12 带阻感负载的单相桥式相控整流电路和波形 .电电力力电电子子技技术术5.3.1 移相控制技术 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路t+2+2+3+晶闸管导通情况VT1,4导通VT2,3截止VT1,4截止VT2,3导通VT1,4导通VT2,3截止udu2-u2u2uVTuVT1,4=0，uVT2,3= -u2uVT1,4= u2，uVT2,3=0uVT1,4=0，uVT2,3= -u2Ud id水平直线，幅值为Id=Ud/R表5-8 单相桥式相控整流电路大电感负载时各区间工作情况.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路单相可控整流电路元件少，线路简单，但其输出电压的脉动较大，同时由于单相供电，引起三相电网不平衡，故适用于小容量设备。当容量较大，要求输出电压脉动较小，则多采用三相可控整流电路。三相可控整流电路有三相半波、三相桥等多种形式。其中三相半波可控电路是多相整流电路的基础，其它电路可以看作三相半波可控电路不同形式的组合。 .电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 图5-13 带电阻负载的三相半波相控整流电路共阴极接法及=0的工作波形为得到零线，变压器二次侧要接成星形，而一次侧接成三角形，为3次谐波电流提供通路，减少3次谐波对电网的影响。三个晶闸管阴极连接在一起，阳极分别接入a、b、c三相电源，这种接法称为共阴极接法。1三相半波共阴极相控整流电路带电阻性负载.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 图5-13 带电阻负载的三相半波相控整流电路共阴极接法及=0的工作波形若将电路中的晶闸管VT1VT3换作二极管VD1VD3，该电路即成为三相半波不可控整流电路，则相电压最大的一相所对应的二极管导通，并使另两相的二极管承受反压关断，输出整流电压即为该相的相电压。在一个周期中，在t1-t2期间，VD1导通，ud=ua；t2-t3期间，VD2导通，ud=ub；t3-t4期间，VD3导通，ud=uc，每相晶闸管的导通角均为120。.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 图5-13 带电阻负载的三相半波相控整流电路共阴极接法及=0的工作波形在相电压的交点t1、t2、t3、t4处，电流从一个二极管转移到另一个二极管，定义二极管换相时刻为自然换相点自然换相点。对三相半波整流电路而言，自然换相点是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，将其作为计算各晶闸管触发角的起点，即=0。这是三相电路和单相电路的一个区别，单相相控整流电路的自然换相点是变压器二次电压的过零点，而三相相控整流电路的自然换相点是三个相电压的交点。.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 图5-13 带电阻负载的三相半波相控整流电路共阴极接法及=0的工作波形相邻的触发脉冲应间隔120，与晶闸管的导通角相对应。晶闸管VT1两端的电压波形，由3段组成；第1段是VT1导通期间，uVT1为晶闸管导通管压降，近似为0；第2段是VT2导通期间，uVT1=ua-ub=uab，为线电压；第3段是VT3导通期间，uVT1=ua-uc=uac。其它两管的电压波形形状相同，相位依次滞后120。 .电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 图5-14 三相半波相控整流电路带电阻负载=30和=60的工作波形 增大值，将脉冲后移，整流电路的工作波形相应地发生变化。在t1时刻，ubua，此时VT2开始承受正压，但由于没有触发脉冲而不导通，VT1仍然导通。直到触发脉冲出现，VT2导通，VT1承受反压而关断。从输出电压和电流的波形来看，晶闸管的导通角仍为120，但这时负载电流处于连续和断续的临界状态。与 =0 时相比，晶闸管承受的电压中出现了正的部分。.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 图5-14 三相半波相控整流电路带电阻负载=30和=60的工作波形 若30，则当相电压过零变负时，该相晶闸管关断。而此时下一相晶闸管虽承受正压，但因无触发脉冲而不导通，负载电压和电流均为零，直到下一相晶闸管的触发脉冲出现为止，这会导致负载电流断续，晶闸管导通角小于120。图5-14b为 =60时的波形，此时晶闸管导通角为90。.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路 由于电流断续，晶闸管承受电压情况较为复杂。 0 t1段 ， VT1截 止 ，VT3导通，则uVT1=uac；(C相导通) t1t2段，c相电压过零变负，VT3截止，VT1承受正压，由于没有触发信号不导通，则uVT1=ua；(三相均截止) t2t3段，VT1导通，则uVT1=0；(A相导通)5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路t3t4段，a相电压过零变负，VT1截止，VT2承受正压，但由于没有触发信号不导通，则uVT1=ua；(三相均截止) t4t5段，VT2导通，则uVT1= uab； (B相导通) t5t6段，b相电压过零变负，VT2截止，VT3承受正压，但由于没有触发信号不导通，则uVT1=ua； (三相均截止) t6t7段，VT3导通，则uVT1=uac；(C相导通)5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术若继续增大，整流电压ud越来越小 =150时，整流电压ud输出为零。故电阻负载时，三相半波可控整流电路的移相范围为移相范围为150。晶闸管承受的最大反向电压为变压器二次线电压峰值，而晶闸管可能承受的最大正向电压为变压器二次相电压峰值，即 需要注意的是：在图5-13和5-14中，t=0是a相电压从负半周到正半周的过零点，当触发角=0时，t=/6。 . 5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路t+/6+5/6+5/6+3/2+3/2+13/6晶闸管导通情况VT1导通，VT2,3截止VT2导通，VT1,3截止VT3导通，VT1,2截止uduaubucuVT10uabuaci VT1ua/ R00Ud 负载电流平均值IdUd/R晶闸管的电流平均值IdT(1/3)Id表5-9 三相半波共阴极相控整流电路电阻负载时各区间工作情况（30）.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路t+/6+5/6+5/65/35/3+3/2+3/27/37/3+13/6晶闸管导通情况VT1导通VT2,3截止VT1,2,3截止VT2导通VT1,3截止VT1,2,3截止VT3导通VT1,2截止VT1,2,3截止udua0ub0uc0uVT10uauabuauacuaiVT1ua/R00000Ud 表5-10 三相半波共阴极相控整流电路电阻负载时各区间工作情况（30）.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-15 带阻感负载的三相半波相控整流电路共阴极接法及 =60的工作波形 为便于分析，假设电感极大，且电路已工作在稳态，因此负载电流id的波形基本是平直的。30时，负载电压ud波形与电阻负载时相同； 而30时，当某相电压过零变负时，由于电感的作用，电流不会降到零，因此该相晶闸管仍然导通，直到下一相晶闸管触发脉冲的到来，才发生换流。2三相半波共阴极相控整流电路带阻感性负载.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-15 带阻感负载的三相半波相控整流电路共阴极接法及 =60的工作波形 VT2导通时，VT1承受反压而关断。同理当VT3导通时，VT2承受反压而关断。这种情况下，负载电压波形中会出现负的部分，随着的增大，负载电压波形中负的部分将增加。.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-15 带阻感负载的三相半波相控整流电路共阴极接法及 =90的工作波形 到当=90时，负载电压ud波形中正负面积相等，负载电压平均值Ud为零，即大电感负载时三相半波相控整流电路的移相范围移相范围为为90。晶闸管可能承受的最大正反向电压峰值均为变压器二次线电压峰值，即.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路t+/6+5/6+5/6+3/2+3/2+13/6晶闸管导通情况VT1导通，VT2,3截止VT2导通，VT1,3截止VT3导通，VT1,2截止uduaubucuVT10uabuacUd i d近似为水平直线，Id= Ud/R晶闸管电流的有效值IVT表5-11 三相半波共阴极相控整流电路大电感负载时各区间工作情况.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-16 带反电动势电阻负载的三相半波相控整流电路共阴极接法及工作波形 当负载为蓄电池、直流电动机的电枢时，负载可看成是一个直流电压源，对于整流电路而言，它们就是反电动势负载。设反电动势为E，若在时触发晶闸管VT1，由于此时uaE，VT1承受反压不能导通。而在t1时，由于uaE，VT1承受反压而关断，此时VT2尚未导通，id=0，而ud=E。3三相半波共阴极相控整流电路带反电动势负载.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-16 带反电动势电阻负载的三相半波相控整流电路共阴极接法及工作波形 若电路带有足够大的电感时负载电流id连续，其负载电压ud波形连续，与带大电感负载时的负载电压ud波形相同。电流波形近似为水平直线，但幅值即整流输出电流的平均值为.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-17 三相半波共阳极相控整流电路及负载电压波形4三相半波共阳极相控整流电路将三个晶闸管的阳极连在一起，其阴极分别接变压器的三个绕组，变压器的零线作为输出电压的正端，晶闸管共阳极端作为输出电压的负端。与共阴极电路不同的是，由于电路采用共阳极接法，各晶闸管只能在相电压为负时触发导通，换流总是从电位较高的相换到电位较低的相。自然换相自然换相点为三相电压负半波的交点点为三相电压负半波的交点，负载电压ud为负值。.电电力力电电子子技技术术5.3.2 三相半波相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路三相半波相控整流电路晶闸管元件少，只需三套触发装置，控制比较容易，但缺点也很明显：1）变压器每相绕组只有1/3周期流过电流，变压器利用率低；2）变压器二次侧的电流为单方向二次侧的电流为单方向，易造成变压器铁心直流磁化。而且在三铁心变压器中，三相直流励磁方向相同，磁通互相抵制，在铁芯中无法形成通路，只能从空气隙或外壳中通过，产生较大的漏磁通，引起附加损耗。若不用整流变压器，将三相半波相控整流电路直接接入电网，直流分量会流入电网，除引起电网额外损耗外，还会增大零线电流，则必须加大零线截面积。因此三相半波可控整流电路一般用于中、小容量设备。.电电力力电电子子技技术术5.3.3 三相桥式相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路在三相半波共阴极整流电路中相绕组流过的电流均为正向，而三相半波共阳极整流电路中相绕组流过的电流均为负向。为克服直流磁化现象，将三相半波共阴极相控整流电路和三相半波共阳极相控整流电路串联，如图a。.电电力力电电子子技技术术5.3.3 三相桥式相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路如果两组电路负载对称，触发角相同，则它们输出电流的平均值Id1与Id2相等，则在变压器绕组中一个周期流过的正、反向电流的平均值相等，直流磁势相互抵消，且能提高变压器利用率。由于此时零线流过的电流为0，即去掉零线也不会影响电路工作，即构成如5-18b所示的三相桥式相控整流电路。.电电力力电电子子技技术术5.3.3 三相桥式相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-18 带电阻负载的三相桥式相控整流电路及 =0的工作波形.电电力力电电子子技技术术5.3.3 三相桥式相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路两个晶闸管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各有一个晶闸管导通，且不能为同相的两个晶闸管（否则没有输出）。触发角的起点，仍然是从自然换相点开始计算，注意正负方向均有自然换相点。同三相不控桥式整流电路相同，负载电压ud为变压器二次侧线电压u2L的包络线。将流过VT1的电流波形顺延180即可获得流过VT4的电流波形，与同一桥臂的两个晶闸管导通角相差180相对应；而相绕组电流波形为该相共阴极和共阳极晶闸管电流波形的叠加，如ia的电流波形为iVT1和iVT4（反向）的叠加。1三相桥式相控整流电路带电阻性负载.电电力力电电子子技技术术5.3.3 三相桥式相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路对触发脉冲的要求：u按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60；u共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120，共阳极组VT4、VT6、VT2也依次差120；u同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5与VT2，脉冲相差180。ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，所以三相全桥电路称为6脉波整流电路；1三相桥式相控整流电路带电阻性负载.电电力力电电子子技技术术5.3.3 三相桥式相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-19 三相桥式相控整流电路带电阻负载 =30和 =60的工作波形a) =30 b) =60=60是三相桥式相控整流电路电阻性负载电压ud波形连续与断续的临界点。.电电力力电电子子技技术术 5.3.3 三相桥式相控整流电路.电电力力电电子子技技术术5.3.3 三相桥式相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路t+/6+/2+/2+5/6+5/6+7/6+7/6+3/2+3/2+11/6+11/6+13/6晶闸管导通情况VT1,6导通其它截止VT1,2导通其它截止VT3,2导通其它截止VT3,4导通其它截止VT5,4导通其它截止VT5,6导通其它截止uduabuacubcubaucaucbuVT100uabuabuacuacUd 三相桥式整流电路中负载电压为线电压的包络线，=0对应于相电压/6，对应到线电压则为/3。表5-12 三相桥式相控整流电路电阻负载时各区间工作情况（60） .电电力力电电子子技技术术左图是=90时电阻负载情况下的工作波形。电阻负载时，当60时，ud波形不再连续， 若继续增大，到120时，Ud为0，因此电阻负载时三相桥式相控整电阻负载时三相桥式相控整流电路的移相范围为流电路的移相范围为120。左图中，当uab过零时，VT1和VT6由通态转为关断。当给VT2触发脉冲时，若VT1此时无触发脉冲不能导通，则没有电流流过，即VT2也无法导通。 5.3.3 三相桥式相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术5.3.3 三相桥式相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路为保证同时2个晶闸管都能导通，触发时可采用两种方法：一种是宽脉冲触发（触发脉冲宽度大于60而小于120，一般取80100），如图5-20b所示 另一种是双脉冲触发，即用两个窄脉冲代替宽脉冲，在ud的六个时间段，给应该导通的晶闸管都提供触发脉冲，而不管其原来是否导通，所以每隔60就需要提供两个触发脉冲。实际提供脉冲的顺序为：1,2-2,3-3,4-4,5-5,6-6,1-1,2如图5-20c所示。图5-20 三相桥式相控整流电路电阻负载=90的负载电压波形和触发脉冲波形a)=90负载电压波形 b)宽脉冲触发波形 c)双窄脉冲触发波形.电电力力电电子子技技术术5.3.3 三相桥式相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路三相桥式相控整流电路电阻负载时晶闸管承受的最大反压为变压器二次线电压峰值，即，而晶闸管可能承受的最大正压则要根据负载电流是否连续进行分析。以晶闸管VT1为例，在VT1导通之前，VT5和VT6导通，负载电压ud=ucb，VT1承受的电压为uac.电电力力电电子子技技术术5.3.3 三相桥式相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路在图5-19b中t1时刻（=60 时的触发时刻），ucb过零，则之后VT1导通，管压降为0。 VT1此时承受的正压为t1时刻的uac若60 ，则在VT1触发脉冲导通前，即所有晶闸管均不导通，在t1t2段，uac电压最高，则VT1与VT2共同承担uac，直到VT1和VT6导通因此三相桥式相控整流电路电阻负载时晶闸管VT1可能承受的最大正压就出现t1时刻，即.电电力力电电子子技技术术5.3.3 三相桥式相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路阻感负载时，当60 时ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分工作情况与带电阻负载时十分相似相似，各晶闸管的通断情况、输出整流电压ud波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。由于电感的作用，使得负载电流id波形变得平直，当电感足够大的时候，负载电流id的波形可近似为一条水平线。当60 时，电感性负载时的工作情况与电阻负载时不同，电阻负载时ud波形不会出现负的部分，而电感性负载时，由于电感的作用，ud波形会出现负的部分。 2三相桥式相控整流电路带阻感性负载.电电力力电电子子技技术术在90 时，ud波形上下对称，平均值为零。因此带电感带电感性负载时，三相桥式相控整流性负载时，三相桥式相控整流电路的移相范围为电路的移相范围为90 。由于大电感负载电流连续，晶闸管承受的最大正、反压均为变压器二次线电压峰值，即由于负载电流连续，5.3.3 三相桥式相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-21 三相桥式相控整流电路阻感负载 =90 的工作波形 .电电力力电电子子技技术术5.3.3 三相桥式相控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路三相桥式全控整流电路可等效为两个三相半波可控整流电路相的串联，采用相同的触发角，三相桥式相控整流电路的整流输出的平均电压Ud数值是三相半波可控整流电路的2倍。因此在输出整流电压相同的情况下，三相桥式整流电路晶闸管的电压额定值可比三相半波整流电路的晶闸管低一半。.电电力力电电子子技技术术5.3.4 桥式半控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路在晶闸管单相桥整流电路中，每个导电回路中有2个晶闸管，实际上若为了对每个导电回路进行控制，只需1个晶闸管就可以了，另1个晶闸管可以用二极管代替，从而简化触发电路。如此即成为单相桥式半控整流电路，如图5-22a所示。当负载为电阻性负载时，晶闸管单相半控桥与晶闸管单相全控桥工作过程和波形完全一致。图5-22 单相桥式半控整流电路带阻感负载的电路和波形.电电力力电电子子技技术术5.3.4 桥式半控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路在u2电压正半周、触发角为时，触发VT1，VT1和VD4导通。当u2过零变负时，因电感作用使电流连续，VT1继续导通。但因a点电位低于b点电位，使得VD2正偏导通，而VD4反偏截止，电流从VD4转移至VD2，电流id不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流。图5-22 单相桥式半控整流电路带阻感负载的电路和波形.电电力力电电子子技技术术5.3.4 桥式半控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路此时整流桥输出电压为VT1和VD2的正向压降，接近于零，所以整流输出电压ud没有负半波。这种现象被称为自然续流，在这点上，晶闸管半控桥与晶闸管全控桥是不同的。 图5-22 单相桥式半控整流电路带阻感负载的电路和波形.电电力力电电子子技技术术5.3.4 桥式半控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路在u2电压负半周，触发角时触发VT3，VT3和VD2导通，u2过零变正时电流id经VT3和VD4自然续流。综上所述，晶闸管单相半控桥式整流电路带大电感负载时的工作特点是：晶闸管在触发时刻换流，二极管在电源电压过零时换流；由于自然续流的作用，整流输出电压的波形与晶闸管全控桥整流电路带电阻性负载时相同，移相移相范围为范围为0180，流过晶闸管和二极管的电流都是宽度为的方波，交流侧电流为正负对称的交变方波。图5-22 单相桥式半控整流电路带阻感负载的电路和波形.电电力力电电子子技技术术5.3.4 桥式半控整流电路t+22+2晶闸管导通情况VT1导通，VT3截止VT1截止，VT3导通二极管导通情况VD2截止，VD4导通VD2导通，VD4截止VD2导通，VD4截止VD2截止，VD4导通5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路表5-13 单相桥式半控整流电路大电感负载时各区间工作情况.电电力力电电子子技技术术5.3.4 桥式半控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路晶闸管单相半控桥式整流电路带大电感负载时虽然本身具有自然续流能力，但在实际运行时，当角突然增大至180或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，即半周期ud为正弦，另外半周期ud为零，其平均值保持恒定，角失去控制作用，称为失控。为避免失控，带电感性负载的半控桥式整流电路需另加续流二极管，如图5-23a所示。图5-23 单相桥式半控整流电路，有续流二极管，带阻感负载的电路和波形 .电电力力电电子子技技术术5.3.4 桥式半控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路有续流二极管VDR时，当u2电压降到零时，负载电流经VDR完成续流，晶闸管关断，避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。同时，续流期间导电回路中只有一个管压降，也有利于降低损耗。图5-23 单相桥式半控整流电路，有续流二极管，带阻感负载的电路和波形 .电电力力电电子子技技术术5.3.4 桥式半控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路表5-13单相桥式半控整流电路大电感负载时各区间工作情况（有续流二极管） t+22+2晶闸管导通情况VT1导通，VT3截止VT1截止，VT3截止VT1截止，VT3导通VT1截止，VT3截止二极管导通情况VD2截止，VD4导通，VDR截止VD2截止，VD4截止，VDR导通VD2导通，VD4截止，VDR截止VD2截止，VD4截止，VDR导通.电电力力电电子子技技术术5.3.4 桥式半控整流电路5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路单相桥式半控整流电路还有另一种接法，即保留VT1和VT2，VT3和VT4换为二极管VD3和VD4，这样可以省去续流二极管，续流由VD3和VD4来实现，其电路和工作波形如图5-24所示。图5-24 单相桥式半控整流另一种接法的电路和波形a)电路 b)波形.电电力力电电子子技技术术5.3.5 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路在前面分析整流电路时，都忽略了整流变压器漏感的影响，认为晶闸管的换相是瞬时完成的。由于变压器存在漏感，在换相时，电感对电流的变化起阻碍作用，电流不能突变，使得实际换相过程不能瞬时完成。整流变压器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。以三相半波电路为例来分析变压器漏感对换相影响。 .电电力力电电子子技技术术5.3.5 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路假设负载电感L很大，则负载电流id为水平直线。从VT1换相至VT2的过程中，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，两相之间的电位差瞬时值是ub-ua，电位差在两相回路中产生一个假想的短路环流ik，如图中虚线所示。 图5-25 考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路带大电感负载时换相波形a)等效电路 b)换相波形.电电力力电电子子技技术术5.3.5 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-25 考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路带大电感负载时换相波形a)等效电路 b)换相波形由于两相都有电感LB，所以ib=ik是逐渐增大的，而a相电流ia=Id-ik是逐渐减小的。当ik增大到等于Id时，ia=0，VT1关断，换相过程结束。换相过程持续的时间用电角度表示，称为换相重叠角。 换相过程中，整流输出电压ud为同时导通的两个晶闸管所对应的两个相电压的平均值。.电电力力电电子子技技术术忽略晶闸管压降和变压器内阻压降，短路电压与回路中漏感电势相平衡，则有：换相过程中，整流电压ud为同时导通的两个晶闸管所对应的两个相电压的平均值5.3.5 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术5.3.5 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路与不考虑变压器漏感时相比，ud的波形出现一个明显的缺口，少了图中阴影的面积，使得ud平均值降低，这块面积是负载电流id换相引起的，称为换相压降，用Ud来表示。换相压降相当于阴影部分的面积的平均值，其值等于阴影面积除以一个晶闸管导通的时间。 图5-25 考虑变压器漏感时的三相半波可控整流电路带大电感负载时换相波形a)等效电路 b)换相波形.电电力力电电子子技技术术换相压降与不考虑变压器漏感时相比，ud平均值降低的值。负载电流换相引起的压降。其值等于阴影面积除以一个晶闸管导通的时间。5.3.5 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路（2-31）.电电力力电电子子技技术术5.3.5 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路表5-15 各种整流电路换相压降和换相重叠角的计算电路形式单相全波单相全控桥三相半波三相全控桥m脉波整流电路重叠角的计算较为复杂，本书直接给出结论，如表5-15所示：注：单相全控桥电路中，环流ik变化较复杂。本表所列通用公式不适用； 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 代入。.单相全控桥，一个周期内换相两次，由于变压器二次绕组只有一个，因此换相回路只有一个电源电压和一个漏感，换相时四个晶闸管均处于导通状态，输出电压ud=0，电源电压在回路中产生环流ik，换相开始时，绕组中电流为-Id，到环流ik上升到Id时，换流结束。5.3.5 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响 .电电力力电电子子技技术术5.3.5 变压器漏感对整流电路的影响变压器漏感对整流电路的影响 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路变压器漏感有利于限制短路电流，使得电流变化比较平缓，对限制晶闸管的di/dt有利。但由于漏感的存在，使得换相期间两相相当于短路，若整流装置容量很大，则换相瞬间会使电网电压出现缺口，造成电网波形畸变，成为干扰源，影响本身和电网上其它设备的正常运行。重叠角的产生是由于换相期间变压器漏感储存了电磁能量而引起的，Id和XB越大，变压器储存的能量越大，释放的时间越长，越大。越大，相邻相的相电压差值越大，两相重叠导电时dik/dt越大，即能量要释放得快。与Id和XB的值成正比；当90时，越大，越小。.电电力力电电子子技技术术将直流电转换成交流电，这种对应于整流的逆向过程，称为“逆变”。 有源逆变指的是将直流电转换成交流电后，将其返送回电网。这里的“源”指的就是电网。例如当电力机车下坡行驶，机车的位能转变为电能，反送到交流电网中去，有助于刹车。 有源逆变常用于直流可逆调速系统、交流绕线转子异步电动机串级调速以及高压直流输电等。对于相控整流电路，满足一定条件就可工作于有源逆变，其电路形式未变，只是电路工作条件转变。因此本章将有源逆变作为整流电路的一种工作状态来分析。 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.4 相控有源逆变电路 .电电力力电电子子技技术术5.4.1 相控有源逆变原理及实现条件相控有源逆变原理及实现条件 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-26 两直流电源相连电能传递情况图5-26a中E1E2， 电流从E1流向E2。E1发出功率P1=E1*I，E2接受功率P2=E2*I，电阻消耗的功率为PR=(E1-E2)*I。图5-26b为E2E1，则电流反向，此时E1接受功率，E2发出功率。可见当两个电动势同极性并接时，电流总是从电动势高的流向低的。.电电力力电电子子技技术术5.4.1 相控有源逆变原理及实现条件相控有源逆变原理及实现条件 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-26 两直流电源相连电能传递情况图5-26c中E1和E2串联，则此时E1和E2都输出功率，电阻消耗的功率为PR=(E1+E2)*I。如果R仅为回路电阻，由于其电阻值很小，则电流I将很大，实际为两个电源的短路，应避免这种事情发生。.电电力力电电子子技技术术5.4.1 相控有源逆变原理及实现条件相控有源逆变原理及实现条件 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-26 两直流电源相连电能传递情况图5-26d中，用直流电机M的电枢替代电源E2, 则E1为电动机提供电枢电源，M工作在电动状态。若电动机工作在制动状态，且EME1，则电流I反向，电机作为直流发电机来运行，如图5-26e所示。.电电力力电电子子技技术术5.4.1 相控有源逆变原理及实现条件相控有源逆变原理及实现条件 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-26 两直流电源相连电能传递情况在前面介绍的相控整流电路中，直流电源E1是通过晶闸管对交流电源整流得来的，而晶闸管的单向导电性决定了电流I的方向不能改变，若想实现电机轴上的机械能转变为电能向电网回馈，则只能通过改变发电机的电枢极性，如图5-26f所示。此时若E1的极性不改变，则形成图5-26c的短路状况，故E1的极性也要对调，当EME1时，即可实现电能回馈。.电电力力电电子子技技术术5.4.1 相控有源逆变原理及实现条件相控有源逆变原理及实现条件 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-27 三相半波有源逆变电路和负载电压波形a)电路 b)负载电压波形图5-27a为三相半波整流电路给直流电机供电的电路。电动机M作发电回馈制动时，由于晶闸管的单向导电性，Id方向不变，欲改变电能的输送方向，只能改变EM极性。为了防止两电动势顺向串联，Ud极性也必须反过来，即Ud应为负值，且|EM |Ud |，才能将电能从直流侧传送到交流侧，实现逆变。此时电能（注意不是电流）的流向与整流时相反，M输出电功率，电网吸收电功率。Ud可通过改变来进行调节，逆变状态时Ud为负值，/2。.电电力力电电子子技技术术5.4.1 相控有源逆变原理及实现条件相控有源逆变原理及实现条件 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路在逆变工作状态下，虽然晶闸管的阳极电位大部分处于交流电压为负的半周期，但由于外接直流电动势EM的存在，使晶闸管仍能承受正向电压而导通。.电电力力电电子子技技术术5.4.1 相控有源逆变原理及实现条件相控有源逆变原理及实现条件 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-27 三相半波有源逆变电路和负载电压波形a)电路 b)负载电压波形如图5-27b所示，在t1之前VT3导通，ud = uc，到t1时刻，给VT1触发脉冲，uauc，则VT1导通，VT3承受反压关断，ud = ua。同理，到t2时刻，给VT2触发脉冲，ubua，则VT2导通，VT1承受反压关断，ud = ub。.电电力力电电子子技技术术5.4.1 相控有源逆变原理及实现条件相控有源逆变原理及实现条件 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-27 三相半波有源逆变电路和负载电压波形a)电路 b)负载电压波形逆变和整流的区别仅仅是触发角不同，当0/2时，电路工作在整流状态；而/2min，还可在触发电路中附加保护环节，保证触发脉冲不进入小于min的区域。.电电力力电电子子技技术术5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.5 PWM整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 由于交流电能大多数来自公共电网，因而整流电路是公共电网与电力电子装置的接口电路，其性能将影响电网的运行和电能质量。在传传统整流电路中，交流输入电压为正弦波，而输入电流却是非正弦波统整流电路中，交流输入电压为正弦波，而输入电流却是非正弦波。如目前应用于微机和家电的小容量开关电源普遍采用不控整流加电容滤波的方案，如图5-30所示，只有整流桥输出电压高于电容电压时，才会有输入电流，交流输入电流非正弦。图5-30 不控整流电容滤波电路和电压、电流波形 .电电力力电电子子技技术术5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.5 PWM整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 不控整流的直流输出电压只与交流输入电压有关但不能调控。得到输出可控直流电压的方案之一：相控整流单相相控整流电路输出电压波形脉动很大，需要很大的滤波器才能得到平稳的直流电压输出电压较低时电源功率因数低，交流电源输入电流中仍含有大量的谐波电流（电网电压畸变，危害通信线路等）.电电力力电电子子技技术术功率因数功率因数定义为有功功率P和视在功率S的比值： 正弦正弦电路路功率因数是由电压和电流的相位差决定的：非正弦电路中的情况有功功率、视在功率、功率因数的定义均和正弦电路相同，功率因数仍按上式定义。设正弦波电压有效值为U，电流有效值为I，基波电流有效值及与电压的相位差分别为I1和1。这时有功功率为： P=UI1cos1 5.5 PWM整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术功率因数功率因数为：基基波波因因数数 =I1 / I，即基波电流有效值和总电流有效值之比位移因数位移因数（基波功率因数）cos 1整流器输入端功率因数与基波电流的相位移角有关，与谐波电流的大小有关 5.5 PWM整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 5.5 PWM整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 不控整流可以做到基波电流与交流电源电压基本相同，但仍含有谐波分量减小电源电流中的谐波电流，提高功率因数的措施：附加无源滤波器（体积重量大难以得到高功率因数，与负载变化及输入电压变化有关）有源功率因数校正器 或高频PWM整流器.电电力力电电子子技技术术5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路小功率整流电路多采用单相不控整流加一级直流变换电路以实现网侧功率因数校正。因为采用有源（开关）器件，是一种含有源功率因数校正环节的单相整流，简称为有源功率因数校正（APFC）。其将高频PWM DC/DC变换应用于单相整流，也是一种单相高频PWM整流。缺点是电能单向流动。PWMPWM整流电路是采用整流电路是采用PWMPWM控制方式和全控型器件组成的整流电路控制方式和全控型器件组成的整流电路，它能在不同程度上解决传统整流电路存在的问题。把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就形成了PWM整流电路。通过对PWM整流电路进行控制，使其输入电流非常接近正弦波，且和输入电压同相位，则功率因数近似为1，因此PWMPWM整流电整流电路也称单位功率因数变流器路也称单位功率因数变流器。.电电力力电电子子技技术术5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路如图5-31所示，交流输入电压经二极管桥式不控整流后，再经过DCDC变换，通过相应的控制使输入电流平均值自动跟随整流电压基准值，可获得较高的网侧功率因数，并保持输出电压稳定。APFC电路有两个反馈控制环：输入电流环使DCDC变换器输入电流为全波整流波形，并且与全波整流电压波形相位相同；输出电压环DCDC变换器使输出端为一个直流稳压源，达到直流电源的稳压效果。 图5-31 含Boost APFC的PWM整流电路.电电力力电电子子技技术术5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流电路整流电路 设交流输入电压uS=USmsint，则不控整流桥输出电压ud=|uS|=USm|sint|。当VF导通时，ud通过VF和R5对L储能，C放电维持负载电压uo，假定输出电容C足够大，则负载电压uo近似为一恒定的值Uo。R5为大功率低阻值的高精度取样电阻，用于检测输入电流。在VF导通期间，iL上升；在VF关断期间，iL下降。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路.电电力力电电子子技技术术5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路在Boost APFC条件下，D0必须按正弦绝对值变化，为此控制电路采用SPWM方式，调制信号ugr=Ugm|sint|，如图5-32a所示。图5-32b为对应的VF栅极驱动电压ug的波形，需要注意的是，由于是通过调制VF来实现VD0导通占空比正弦化，故ug是在ucugr时有输出波形。图5-32 含Boost APFC的PWM整流电路在CCM模式下的工作波形1）CCM模式 载波频率fC足够高，保证电感电流iL连续，则udD=(uo- ud)(1-D)式中D为VF导通占空比，则(1-D)为二极管VD0的导通占空比，设为D0，可推导出D0=ud/uo=USm|sint|/Uo (5-6).电电力力电电子子技技术术5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路在控制电路中设置按正弦绝对值规律变化，并且与电路输入电压uS同相位的给定电流iref，并使电感电流iL围绕iref升降，则iL近似地按正弦绝对值脉动，图5-32c为VF的漏源极电压uVF的波形，当uVF =Uo时，VF处于关断状态，电感L释放能量，iL下降；当uVF =0时，VF处于导通状态，电感L储存能量，iL上升。而由于iL=|iS|，可知输入电流iS近似于正弦波，且与uS同相位，如图5-32d所示。图5-32 含Boost APFC的PWM整流电路在CCM模式下的工作波形.电电力力电电子子技技术术5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-33 含Boost APFC的PWM整流电路在DCM模式下的工作波形当电感L较小时，该电路也可按DCM模式工作，即电感电流iL不连续，则iL在每一载波周期Tc中均是零电流开通，在交流输入每半个周期T/2内，控制电路以恒定的载波频率fc和占空比D工作，则每一载波周期Tc中的幅值为iLm： 2）DCM模式 电感电流iL线性上升，iL的幅值与整流电压ud成比例，即iLm以电网频率按正弦规律随时间变化，当t=/2时，iLm有最大值Im。由于iL在一个载波周期Tc中波形为三角形，当载波频率fc足够高时，iLa是iL在一个载波周期Tc中的平均值 .电电力力电电子子技技术术5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-33 含Boost APFC的PWM整流电路在DCM模式下的工作波形与CCM模式相比，采用DCM控制模式具有输入电流自动跟踪电压，控制简单；开关管实现零电流开通且不承受二极管的反向恢复电流等优点，但也存在电流峰值高，器件承受较大应力的缺点，适用于功率较小的场合。 2）DCM模式.电电力力电电子子技技术术5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路按照上述工作原理，控制电路应能进行电流跟踪以保证输入电流正弦化，同时要能实现输出直流电压uo的调节。电路中输出电压uo经R3、R4取样，作为电压调节器的反相输入，并经误差放大器放大后，与整流输出电压R1、R2取样后的信号相乘后作为电流调节器的给定值，该给定值幅值可调，波形按正弦绝对值随时间变化，且与整流后的电压波形ud同相位。3) 输出稳压控制方式 .电电力力电电子子技技术术5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路主回路中的R5两端电压ui反映的是电流信号，作为反馈信号连接到电流调节器的反相输入，电流调节器对差值进行PI运算后，形成调制信号连接到SPWM比较器的反相输入，SPWM比较器的同相输入连接高频载波信号uc，其输出通过驱动电路放大后用来驱动VF。当由于负载变化或输入电压变化导致输出电压uo偏离给定值时，如uo高于给定值时，电压误差放大器的输出下降，导致乘法器输出的基准电流下降，则电流调节器的输出减小，导致占空比D缩短，VF导通时间缩短，从而使输出电压uo下降，实现直流输出的自动稳压。 3) 输出稳压控制方式 .电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路根据负载的性质和要求，PWM整流电路可工作于单象限也可工作于多象限。上面介绍的APFC整流电路属于单象限电路，其电能流传方向只从电网到负载；而下面介绍的多象限电路（含电流或电压双象限）是双向电路，即电能可在电网与负载间双向流动。电压型单相桥式PWM整流电路最早用于交流机车传动系统，为间接式变频电源提供直流中间环节，由于它能使网侧电流接近正弦波，保持网侧基波功率因数为1，因而可显著提高电网运行质量。 .电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-34 电压型单相桥式PWM整流电路单相电压型桥式PWM整流电路如图5-34所示，每个桥臂由一个全控器件和反并联的整流二极管组成，L为交流侧附加的电抗器，在PWM整流电路中是一个重要的元件，起平衡电压、支撑无功功率和储存能量的作用。除必须具有输入电感外，PWM整流器的电路结构和逆变器是一样的。.电电力力电电子子技技术术PWM整流电路整流电路基本特征基本特征能量可双向流动功率因数可控直流侧电压稳压.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路两直流电源相连电能传递情况图a中E1E2， 电流从E1流向E2。E1发出功率P1=E1*I，E2接受功率P2=E2*I，电阻消耗的功率为PR=(E1-E2)*I。图b为E2E1，则电流反向，此时E1接受功率，E2发出功率。两交流电源相连电能传递情况.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-34 电压型单相桥式PWM整流电路按照正弦信号波和三角波相比较的方法对图中的V1-V4进行SPWM控制，就可以在桥的交流输入端ab产生一个SPWM波uab，uab中含有和正弦信号波同频率且幅值成比例的基波分量，以及和三角波载波有关的频率很高的谐波，不含有低次谐波。 .电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 图5-34 电压型单相桥式PWM整流电路uab与电网的正弦电压us共同作用于输入电感L上，产生正弦输入电流is。us一定时，is幅值和相位仅由uab中基波幅值及其与us的相位差决定，通过控制整流器交流侧的电压uab的幅值和相位，就可获得所需大小和相位的输入电流is。L在电路中承担了平衡电压的作用，其两端电压 uL=Ldis/dt=us-uab 则有 .电电力力电电子子技技术术b： 超前 相角d ， 和 反相，逆变状态，说明PWM整流电路可实现能量正反两个方向的流动。c： 滞后 相角d， 超前 90，电路向交流电源送出无功功率，这时称为静止无功功率发生器（Static Var GeneratorSVG）d：通过对 幅值和相位的控制，可以使 比 超前或滞后任一角度j a： 滞后 相角d ， 和 同相，整流状态，功率因数为1。PWM整流电路最基本的工作状态5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路.电电力力电电子子技技术术 不考虑换相过程，在任一时刻，单相电压型PWM整流电路的四个桥臂应有两个桥臂导通，当然为避免输出短路，1、2桥臂不允许同时导通，3、4桥臂不允许同时导通。则有四种工作方式，根据交流侧电流的方向，每种工作方式有两种工作状态：方式1：1、4号桥臂导通；电流为正时，VD1和VD4导通；电流为负时，V1和V4通。方式2：2、3号桥臂导通；电流为正时，V2和V3导通；电流为负时，VD2和VD3通。方式3：1、3号桥臂导通；电流为正时，VD1和V3导通；电流为负时，V1和VD3通。方式4：2、4号桥臂导通；电流为正时，V2和VD4导通；电流为负时，VD2和V4通。在方式3和方式4中，交流电源被短路，依靠交流侧电感限制电流。在方式1和方式2中，由于电流方向能够改变，在不改变反电势极性的情况下，交流侧与直流侧可进行双向能量交换。5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路.在电源us位于正半周时，各模式工作情况如下：方式1：1、4号桥臂导通；电流为正时，VD1和VD4导通，交流电源输出能量，直流侧吸收能量，电路处于整流状态；电流为负时，V1和V4导通；交流电源吸收能量，直流侧释放能量，处于能量反馈状态。 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路.方式2：2、3号桥臂导通；电流为正时，V2和V3导通，交流电源和直流侧都输出能量，L储能；电流为负时，VD2和VD3导通，交流电源和直流侧都吸收能量，L释放能量。5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路.方式3：直流侧与交流侧无能量交换，电源被短接。电流为正时，VD1和V3导通，L储能；电流为负时，V1和VD3导通，L释放能量。5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路.方式4：直流侧与交流侧无能量交换，电源被短接。电流为正时，V2和VD4导通，L储能；电流为负时，VD2和V4导通，L释放能量。 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 在方式3和方式4中，交流电源被短路，依靠交流侧电感限制电流。在方式1和方式2中，由于电流方向能够改变，交流侧与直流侧可进行双向能量交换。按同样方法可分析us位于负半周时各模式的工作情况。采用脉宽调制方式，通过选择适当的工作模式和工作的时间间隔，交流侧的电流可以按规定的目标增大、减小和改变方向，从而可以控制交流侧电流的幅值和相位，并使波形接近于正弦波。 .电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路图5-38 三相电压型PWM整流电路.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 与单相桥式PWM整流电路相比，图5-38所示的三相桥式PWM整流电路，应用更为广泛。其工作原理与单相桥式PWM整流电路相似，差异在于对于单相桥式PWM整流电路，是对两相桥臂施加幅值、频率相等，相位相差180的正弦波调制信号，而三相桥式PWM整流电路需对三相桥臂施加幅值、频率相等，相位相差120的正弦波调制信号。由于每相桥臂有两种开关模式，即上桥臂导通或下桥臂导通，故三相桥式PWM整流电路共有23=8种开关模式，用1表示上桥臂功率管或反并联的二极管导通，0表示下桥臂功率管或反并联的二极管导通，则三相桥式PWM整流电路的开关模式如表5-17所示。.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路表5-17 三相桥式PWM整流电路开关模式开关模式12345678导通器件V1或VD1V6或VD6V2或VD2V4或VD4V3或VD3V2或VD2V1或VD1V3或VD3V2或VD2V4或VD4V6或VD6V5或VD5V1或VD1V6或VD6V5或VD5V4或VD4V3或VD3V5或VD5V1或VD1V3或VD3V5或VD5V4或VD4V6或VD6V2或VD2开关函数001010011100101110111000.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 1）模式1：VD1、VD6和V2导通，电网通过VD1和VD6向负载供电；桥侧线电压ubc=0，bc两相沿Lb和Lc短路并按图示的电流方向流过内部环流。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路三相桥式PWM整流电路的运行方式较单相桥式PWM整流电路复杂，图5-39为三相网侧电流ia0、ib0时对应的8种开关模式的运行方式。.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 2）模式2：V4、V3和V2导通，直流侧电容C通过V3、V4和V2向电网输出能量。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路ia0、ib0.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 3）模式3：VD1、V3和V2导通，直流侧电容C通过V3、V2向电网输出能量；桥侧线电压uab=0，ab两相沿La和Lb短路并按图示的电流方向流过内部环流。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路ia0、ib0.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 4）模式4：V4、VD6和VD5导通，电网通过VD5和VD6向负载供电；桥侧线电压uab=0，ab两相沿La和Lb短路并按图示的电流方向流过内部环流。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路ia0、ib0.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5）模式5：VD1、VD6和VD5导通，电网通过VD1、VD5和VD6向负载供电。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路ia0、ib0.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 6）模式6：V4、V3和VD5导通，直流侧电容C通过V3、V4向电网输出能量；桥侧线电压ubc=0，bc两相沿Lb和Lc短路并按图示的电流方向流过内部环流。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路ia0、ib0.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 7）模式7：VD1、V3和VD5导通，各相电网电压经输入电感通过每相上桥臂短路，uab=ubc=uca=0，La、Lb和Lc按图示的电流方向流过内部环流；整流桥与负载脱离，负载电流由C放电来维持。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路ia0、ib0.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 8）模式8：V4、VD6和V2导通，各相电网电压经输入电感通过每相下桥臂短路，uab=ubc=uca=0，La、Lb和Lc按图示的电流方向流过内部环流；整流桥与负载脱离，负载电流由C放电来维持。5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路ia0、ib0.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路对对PWM整流电路工作原理的进一步说明整流电路工作原理的进一步说明 整流状态下整流状态下uus 0时时，（V2、VD4、VD1、L）和（V3、VD1、VD4、L）分别组成两个升压斩波电路，以（V2、VD4、VD1、L）为例uV2通时，us通过V2、VD4向L储能uV2关断时，L中的储能通过VD1、VD4向C充电us 0时时，（V1、VD3、VD2、L）和（V4、VD2、VD3、L）分别组成两个升压斩波电路.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路由于是按升压斩波电路工作，如控制不当，直流侧电容电压可能比交流电压峰值高出许多倍，对器件形成威胁另一方面，如直流侧电压过低，例如低于us的峰值，则uAB中就得不到所需的足够高的基波电压幅值，或uAB中含有较大的低次谐波，这样就不能按需要控制is，is波形会畸变可见，电压型PWM整流电路是升压型整流电路，其输出直流电压可从交流电源电压峰值附近向高调节，如要向低调节就会使性能恶化，以至不能工作.电电力力电电子子技技术术5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路三相电压型PWM整流电路对于正弦波调制的三相PWM逆变电路来说，当调制度为1时，输出相电压的基波幅值为Ud/2，故三相电压型PWM整流电路的直流电压应大于相电压峰值的2倍。.电电力力电电子子技技术术PWM整流电路的控制方法整流电路的控制方法控制系统组成控制系统组成u双闭环控制系统，外环是直流电压控制环，内环是交流电流控制环u外环PI调节器的输出为id，id分别乘以和a、b、c三相相电压同相位的正弦信号，得到三相交流电流的正弦指令信号ia*，ib* 和ic* 。.电电力力电电子子技技术术PWM整流电路的控制方法整流电路的控制方法 ia* ，ib* 和ic*分别和各自的电源电压同相位，其幅值和反映负载电流大小的直流信号id成正比，这是整流器运行时所需的交流电流指令信号。指令信号和实际交流电流信号比较后，通过滞环对器件进行控制，便可使实际交流输入电流跟踪指令值.电电力力电电子子技技术术PWM整流电路的控制方法整流电路的控制方法.电电力力电电子子技技术术5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路 三相电流型PWM整流电路如图5-40所示，由于Power MOSFET和大多数IGBT内部漏极（集电极）和源极（发射极）间有反并联的二极管，为了防止电流反向流动，在功率开关管V1V6的漏极（集电极）串接了整流二极管VD1VD6。显然，这种整流电路不能实现电流回馈，但通过控制L1的电流变化可使得直流侧电压ud按交流形式变化，同样可以实现能量的双向流动。因为整流器直流输出需要很大的平波电抗，装置体积较大，电流型PWM整流器一般不用于单相。从交流侧看，电流型PWM整流器可看成是一个可控电流源，与电压型PWM整流器相比，它没有桥臂直通导致的过流和输出短路的问题，功率管直接对直流电流作脉宽调制，所以其输入电流控制简单。图5-40 三相电流型PWM整流电路.电电力力电电子子技技术术5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.1 概述概述 5.2 不控整流电路不控整流电路 5.2.1 单相不控整流电路单相不控整流电路 5.2.2 三相不控整流电路三相不控整流电路 5.2.3 整流滤波电路整流滤波电路 5.2.4 倍压、倍流不控整流电路倍压、倍流不控整流电路 5.3 相控整流电路相控整流电路 5.3.1 移相控制技术移相控制技术 5.3.2 三相半波相控整流电路三相半波相控整流电路 5.3.3 三相桥式相控整流电路三相桥式相控整流电路 5.3.4 桥式半控整流电路桥式半控整流电路 5.3.5 变压器漏感对整流电路的变压器漏感对整流电路的影响影响 5.4 相控有源逆变电路相控有源逆变电路 5.4.1 相控有源逆变原理及实现相控有源逆变原理及实现条件条件 5.4.2 逆变失败与最小逆变角逆变失败与最小逆变角 5.5 PWM整流电路整流电路 5.5.1 传统整流电路存在的问题传统整流电路存在的问题 5.5.2 电压型单相单管电压型单相单管PWM整流整流电路电路 5.5.3 电压型桥式电压型桥式PWM整流电路整流电路 5.5.4 电流型桥式电流型桥式PWM整流电路整流电路 5.6 同步整流电路同步整流电路电流型PWM整流器应用不如电压型PWM整流器广泛，主要原因有两个：一是其通常要经过LC滤波器与电网联接，LC滤波器和直流侧的平波电抗器L1的重量和体积都比较大；二是常用的全控器件多为内部有反并联二极管反向自然导电的开关器件，为防止电流反向必须再串联一个二极管，主回路构成不方便且通态损耗大。电流型PWM整流器通常只应用在功率非常大的场合，这时所用的开关器件GTO本身具有单向导电性，不必再串二极管，而电流型PWM整流器的可靠性又比较高，对电路保护比较有利。无论是电压型还是电流型桥式PWM整流电路都是能量可双向流动的能量变换器，既可运行在整流状态，又可运行于逆变状态，作整流器只是它们的功能之一。 .电电力力电电子子技技术术PWM整流电路的应用（电池化成）整流电路的应用（电池化成）.电电力力电电子子技技术术PWM整流电路的应用（整流电路的应用（APF）.电电力力电电子子技技术术PWM整流电路的应用（整流电路的应用（APF）.