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第八章电力电子技术本讲稿第一页，共五十一页 电源变压器电源变压器:将交流电网电压将交流电网电压u1变为合适的交流电压变为合适的交流电压u2。整流电路整流电路:将交流电压将交流电压u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压u3。滤波电路滤波电路:将脉动直流电压将脉动直流电压u3转转变为平滑的直流电压变为平滑的直流电压u4。稳稳压电路压电路:在电网电压波动及负载变化时在电网电压波动及负载变化时,保持输出电压保持输出电压u0稳稳定。定。8.1 8.1 半导体直流稳压电源半导体直流稳压电源整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路变变压压器器u1u2u3u4uo变变压压器器整整 流流 电电 路路滤滤 波波 电电 路路稳稳 压压 电电 路路本讲稿第二页，共五十一页 整流电路的任务整流电路的任务是把交流电压转变为单向是把交流电压转变为单向脉动的直流电压。常见的小功率整流电路，有脉动的直流电压。常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、桥式整流等。单相半波、全波、桥式整流等。为分析简单起见，我们把二极管当作理为分析简单起见，我们把二极管当作理想元件处理，即想元件处理，即加正向电压导通，且正向导加正向电压导通，且正向导通电阻为零（相当于短路），加反向电压通电阻为零（相当于短路），加反向电压截止，且反向电阻为无穷大（相当于开路）。截止，且反向电阻为无穷大（相当于开路）。8.1.1 8.1.1 整流电路整流电路本讲稿第三页，共五十一页1.1.单相半波整流电路单相半波整流电路1 1）电路）电路u1u2TrVDRLu0Tr：整流变压器整流变压器VD：理想二极管理想二极管UD 0，VD导通；导通；UD=0，I取决于外电路；取决于外电路；UD 0，VD截止；截止；I=0，UD（负值）取决于外电负值）取决于外电路。路。RL：负载电阻负载电阻u1，u2：正弦波正弦波本讲稿第四页，共五十一页u20时，二极管导通，时，二极管导通，2 2）工作原理）工作原理u2 ID最大反向工作电压最大反向工作电压URMURM=（23）UDRM本讲稿第七页，共五十一页整流桥整流桥1 1）电路）电路2.2.单相桥式整流电路单相桥式整流电路u1u2TrVD4VD2VD1VD3RLu0简化简化画法画法u1u2TrRLu0本讲稿第八页，共五十一页+-u2正半周时：正半周时：2 2）工作原理）工作原理Tru1u2VD4VD2VD1VD3RLu0u20，D1，D3通，通，D2，D4止；止；u2 ID本讲稿第十二页，共五十一页几种常见的硅整流桥几种常见的硅整流桥+-+-本讲稿第十三页，共五十一页u0u1u2u1abVD4VD2VD1VD3RLSu2uo电源短路电源短路例例1桥式整流电路中，若桥式整流电路中，若D3断开、短路、反向，断开、短路、反向，会出现什么现象？会出现什么现象？本讲稿第十四页，共五十一页8.1.2 8.1.2 滤波电路滤波电路滤波原理滤波原理:交流电压经整流电路整流后输出的是交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流脉动直流，其中既有直流成分又有交流成分。滤波电路利用储其中既有直流成分又有交流成分。滤波电路利用储能元件能元件电容电容两端的电压两端的电压(或通过或通过电感电感中的电流中的电流)不能突变不能突变的特性的特性,将将电容与负载电容与负载RL并联并联(或将或将电感与负载电感与负载RL串联串联)，滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直，滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。流成份，达到平滑输出电压波形的目的。本讲稿第十五页，共五十一页1.1.电容滤波电路电容滤波电路桥式整流电容滤波电路桥式整流电容滤波电路u1u2u1abVD4VD2VD1VD3RLu0C1 1）电路）电路接在整流电路之后，与负载并联；接在整流电路之后，与负载并联；一般选择极性电容器。一般选择极性电容器。滤波电容滤波电容C本讲稿第十六页，共五十一页u2tu0t没有电容时的没有电容时的输出波形输出波形2）工作原理）工作原理0/2t1t2C C事先未充电事先未充电0 /2u2 uo，D1、D3通通，C充电充电 C放电放电，指数规律，指数规律，快快！u2 uo，D1、D3仍导通仍导通uo=u2正弦规律正弦规律uo仍为正弦规律仍为正弦规律 t2t1C放电，指数规律放电，指数规律慢！慢！uc u2，D1、D3截止，截止，uo指数规律指数规律有电容时的输有电容时的输出波形出波形 t1/2u2正弦规律，正弦规律，慢慢！u1u2u1abD4D2D1D3RLu0C本讲稿第十七页，共五十一页u2tu0t有电容时的有电容时的输出波形输出波形半波整流电容滤波时半波整流电容滤波时没有电容时没有电容时的输出波形的输出波形本讲稿第十八页，共五十一页u0tu2tu2 uo时充电，在时充电，在u2 ID最大反向工作电压最大反向工作电压URMURM=（23）UDRM本讲稿第四十七页，共五十一页（二）滤波电路（二）滤波电路1 1、电容滤波电路电容滤波电路2 2T5)5)(3(3CRL L-(T:(T:电源电压的周期电源电压的周期)半波整流电容滤波半波整流电容滤波:全波整流电容滤波全波整流电容滤波:U0=U2 U0=1.2U2 2DRMU2U=22DRMU2U=电容滤波电路适用于输出电压较高电容滤波电路适用于输出电压较高,负载电流负载电流较小且负载变动不大的场合。较小且负载变动不大的场合。u u2 2t tu u0 0t t0 0/2/2有电容时的输出有电容时的输出波形波形本讲稿第四十八页，共五十一页2、电感滤波电感滤波适用于低电压大电流适用于低电压大电流(RL较小较小)的场合。的场合。3、LC滤波器滤波器其滤波原理及应用场合与电感滤波相似其滤波原理及应用场合与电感滤波相似 4、RC-滤波滤波适用于负载电流较小，又要求输出电压脉适用于负载电流较小，又要求输出电压脉动很小的场合。动很小的场合。本讲稿第四十九页，共五十一页（三）稳压电路（三）稳压电路1、稳压管稳压电路、稳压管稳压电路电路结构电路结构稳压电路稳压电路u2u1RLuLCDZuZuOR本讲稿第五十页，共五十一页2、集成稳压器、集成稳压器正负电压同时输出电路正负电压同时输出电路W78XXCIUI+_UO123+_CIW79XX12COCO3UO输入与输出端输入与输出端之间的电压不之间的电压不得低于得低于3V！本讲稿第五十一页，共五十一页