桥式整流电压计算

整流电路将交流电压变换成单向脉动的电压，为了改善电压的脉动程度，得到较平直的直流电压，以满足电子设备的需要，常在整流电路输出端接上滤波电路。

滤波电路主要由电容、电感元件组成，从本篇的电容滤波电路开始，分三篇分别介绍这几种滤波电路。如下图所示，在桥式整流电路负载两端并联一个电容器C，利用电容C的充放电作用，可以使负载上得到的电压较为平直。

当输入电压u2u2正半周时，如果u2>u C u2>uC，二极管VD1、VD3导通（参看《二极管单相整流电路：桥式整流工作原理及桥式整流组件(硅堆)》的单相桥式整流电路图），电流流过负载R L RL的同时，也对电容C充电，忽略二极管的正向管压降，电容C两端的电压u C uC和输入电压u2u2相同，并充电到最大值2√u22u2，当u2u2按正弦规律连续下降时，在接负载R L RL的情况下，开始时u C uC也是按u2u2的规律下降；但是，由于u2u2的下降速度大于u C uC的下降速度，所以下降到u2

当输入电压u2u2的负半周变化到|u2|>u C|u2|>uC时，如上图，VD2、VD4开始导通，此时电容C放电停止，u2u2重新对电容充电，使u C uC按正弦规律充电到最大值2√u22u2，然后u2u2下降到|u2|

由以上分析可知，桥式整流电路加电容滤波后，输出电压的脉动成分减小，同时也使平均值

U o Uo。得到提高，U o Uo的大小取决于负载R L RL和电容C的乘积，即电容放电时间常数

R L C RLC。放电时间常数越大，电容放电越慢，输出电压波形越平直，平均值越接近2√u22u2。

在电容滤波电路中，一般取时间常数为：

R L C?(3 5)T/2RLC?(3 5)T/2

式中：T——交流电压的周期（S）。此时，桥式整流电容滤波的输出电压…。约为：

U o=(1.1 1.2)U2Uo=(1.1 1.2)U2

若输出平均电压U o?24V Uo?24V，则按下表的经验数据选择滤波电容的电容值。

电容滤波是利用电容的充放电作用，提高了输出电压的平均值，电路也较为简单，但其缺点是输出电压随负载R L RL的大小而变化。因此，这种滤波电路适用于负载变化不大且要求输出电压较高的场合。滤波电容一般使用有极性的电解电容器，其耐压应大于2√u22u2。

桥式整流加电容滤波后，二极管承受的反向电压最大值仍是2√u22u2。因为通过二极管的电流i V iV的平均值等于负载电流的平均值，而二极管导通的时间缩短了，因此i V iV的峰值

电流必然较大,另外在电源刚合上时，电容充电电流最大，这冲击电流流过二极管可能会使其损坏。所以选择二极管时，应考虑这些因素。

我国供电，整流输出直流电压是输入交流电压的倍数（无滤波）：

三相半波整流：1.17。

三相桥式整流：2.34。

单相半波整流：0.45.

单相全波和桥式整流：0.9。

电容滤波空载电压是交流的1.4。

可能之前我们在学校学这个方面知识点的时候太过注重整流电路，而忽略了脉动比的概念，所以造成我们现在很多人对这一简单的知识不是很清晰。其实这里是由于整流电路后面接的滤波电容有关的，查阅模电知识我们即可了解到，整流后往往会加滤波稳压，而滤波电路会改变整流输出的脉动比，并且和负载有关。因此最终整流后得到的电压除了跟整流方式有关，还和负载、滤波电容大小有关系。RL*C的数值直接影响输出电压的大小。因此滤波电容选择其实不是随意的，而是需要根据负载选取合适的值。

接入滤波电路后，输出电压平均值近似取值为1.2倍，负载开路取1.414倍。 RC=（3-5）T/2 来确定电容容量选择。其中T表示电网周期。

电容滤波电路适用于负载电流较小情况，而电感滤波电路适用于大负载电流。（电流较大时R较小，C较难选择）

桥式整流电路计算

桥式整流电路计算 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

桥式整流电路计算桥式整流属于全波整流，它不是利用副边带有中心抽头的变压器,用四个二极管接成电桥形式，使在电压V 2 的正负半周均有电流流过负载，在负载形成单方向的全波脉动电压。桥式整流电路计算主要参数：单相全波整流电路图利用副边有中心抽头的变压器和两个二极管构成如下图所示的全波整流电路。从图中可见正负半周都有电流流过负载，提高了整流效率。全波整流的特点：输出电压V O 高；脉动小；正负半周都有电流供给负载，因而变压器得到充分利用，效率较高。主要参数：桥式整流电路电感滤波原理电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点，把电感器与负载串联起来，以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看，当电源提供的电流增大（由电源电压增加引起）时,电感器L把能量存储起来；而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流平滑，电感L有平波作用桥式整流电路电感滤波优点：整流二极管的导电角大，峰值电流小，输出特性较平坦。桥式整流电路电感滤波缺点：存在铁心，笨重、体积大，易引起电磁干扰,一般只适应于低电压、大电流的场合。例10.1.1桥式整流器滤波电路如图所示，已知V 1 是220V交流电源，频率为 50Hz，要求直流电压V L =30V，负载电流I L =50mA。试求电源变压器副边电压v 2 的有效值，选择整流二极管及滤波电容。桥式整流电路电容滤波电路图分别是单相桥式整流电路图和整流滤波电路的部分波形。这里假设t<0时，电容器C已经充电到交流电压V 2 的最大值（如波形图所示）。结论1：由于电容的储能作用，使得输出波形比较平滑，脉动成分降低输出电压的平均值增大。结论2：从图可看出，滤波电路中二极管的导电角小于180o,导电时间缩短。因此，在短暂的导电时间内流过二极管很大的冲击电流，必须选择较大容量的二极管。在纯电阻负载时：有电容滤波时：结论3：电容放电的时间τ=R L C越大,放电过程越慢，输出电压中脉动（纹波）成分越少，滤波效果越好。取τ≥（3～5）T/2，T为电源交流电压的周期。整流电路输出电压计算对于整流电压的输出电压大小，大家一定不陌生。很多人会说，输出平均值全波倍，半波倍的交流有效。但是在设计中，我们常常发现一个事实，例如在半波整流后，

桥式整流电路计算

桥式整流电路电感滤波优点：整流二极管的导电角大，峰值电流小，输出特性较平坦。桥式整流电路电感滤波缺点：存在铁心，笨重、体积大，易引起电磁干扰,一般只适应于低电压、大电流的场合。例10.1.1桥式整流器滤波电路如图所示，已知V1是220V交流电源，频率为50Hz，要求直流电压V L=30V，负载电流I L=50mA。试求电源变压器副边电压v2的有效值，选择整流二极管及滤波电容。

桥式整流电路电容滤波电路图10.5分别是单相桥式整流电路图和整流滤波电路的部分波形。这里假设t<0时，电容器C已经充电到交流电压V2的最大值（如波形图所示）。结论1：由于电容的储能作用，使得输出波形比较平滑，脉动成分降低输出电压的平均值增大。

可控硅整流电路计算题

例8.1有一电阻性负载要求0～24V连续可调的直流电压，其最大负载电流，若由交流电网220V供电与用整流变压器降至60V供电，都采用单相半波可控整流电路，是否都能满足要求？并比较两种方案所选晶闸管的导通角、额定电压、额定电流值以及电源和变压器二次侧的功率因数和对电源的容量要求等有何不同、两种方案哪种更合理（考虑2倍裕量）？解（1）采用220V电源直接供电，当时采用整流变压器降至60V供电，当时所以只要适当调节角，上述两种方案都能满足输出0～24V直流电压的要求。（2）采用220V电源直接供电，因为，其中在输出最大时，，，则计算得，晶闸管承受的最大电压为考虑2倍裕量，晶闸管额定电压由式（8.20）知流过晶闸管的电流有效值是，其中，，则考虑2倍裕量，则晶闸管额定电流应为

因此，所选晶闸管的额定电压要大于622V，额定电流要大于107A。电源提供的有功功率电源的视在功率电源侧功率因数（3）采用整流变压器降至60V供电，已知，，由公式可解得晶闸管承受的最大电压为考虑２倍裕量，则晶闸管额定电压流过晶闸管的最大电流有效值是考虑２倍裕量，则晶闸管额定电流应为

因此，所选晶闸管的额定电压要大于169.8V，额定电流要大于65.5A。电源提供的有功功率电源的视在功率则变压器侧的功率因数例8.2单相桥式全控整流电路带大电感负载，，，计算当时，输出电压、电流的平均值以及流过晶闸管的电流平均值和有效值以及流过晶闸管的电流平均值和有效值。若负载两端并接续流二极管，如图8.15所示，则输出电压、电流的平均值又是多少？流过晶闸管和续流二极管的平均值和有效值又是多少？并画出这两种情况下的电压、电流波形。解（1）不接续流二极管时的电压、电流波形如图8.16（a）所示，由于是大电感负载，故由式（8.36）和式（8.27）可得因负载电流是由两组晶闸管轮流导通提供的，故由式（8.38）知，流过晶闸管的电流平均值和有效值为

经验整流电路简单的计算公式

整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频整流电路。整流电路分类：单向、三相与多项整流电路；还可分为半波、全波、桥式整流电路；又可分为可控与不可控；当全部或部分整流元件为可控硅（晶闸管）时称可控整流电路（一）不可控整流电路 1、单向二极管半波整流电路半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低；因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。输出直流电压U=0.45U2 流过二极管平均电流I=U/RL=0.45U2/RL 二极管截止承受的最大反向电压是Um反=1.4U2 2、单向二极管全波整流电路因此称为全波整流，全波整流不仅利用了正半周，而且还巧妙地利用了负半周，从而大大地提高了整流效率（Usc＝0.9e2，比半波整流时大一倍）另外，这种电路中，每只整流二极管承受的最大反向电压，是变压器次级电压最大值的两倍，因此需用能承受较高电压的二极管。输出直流电压U=0.9U2

流过二极管平均电流只是负载平均电流的一半,即流过负载的电流I=0.9U2/RL流过二极管电流I=0.45U2/RL 二极管截止时承受2.8U2的反向电压因此选择二极管参数的依据与半波整流电路相比有所不同，由于交流正负两个半周均有电流流过负载，因此变压器的利用率比半波整流高。二极管全波整流的另一种形式即桥式整流电路，是目前小功率整流电路最常用的整流电路。 3、二极管全波整流的结论都适用于桥式整流电路，不同点仅是每个二极管承受的反向电压比全波整流小了一半。桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整洗电路小一半！ U=0.9U2 流过负载电流I=0.9U2/RL 流过二极管电流I=0.45U2/RL 二极管截止承受反向电压U=1.4U2 另外，在高电压或大电流的情况下，如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件，可以把二极管串联或并联起来使用。图5-7 示出了二极管并联的情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半，三只二极管并联，每只分担电路总电流的三分之一。总之，有几只二极管并联，"流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。但是，在实际并联运用时"，由于各二极管特性不完全一致，不能均分所通过的电流，会使有的管子困负担过重而烧毁。因此需在每只二极管上串联一只阻值相同的小电阻器，使各并联二极管流过的电流接近一致。这种均流电阻R 一般选用零点几欧至几十欧的电阻器。电流越大，R应选得越小。

整流电路计算

桥式整流属于全波整流，它不是利用副边带有中心抽头的变压器,用四个二极管接成电桥形式，使在电压V2的正负半周均有电流流过负载，在负载形成单方向的全波脉动电压。桥式整流电路计算主要参数：单相全波整流电路图利用副边有中心抽头的变压器和两个二极管构成如下图所示的全波整流电路。从图中可见，正负半周都有电流流过负载，提高了整流效率。全波整流的特点：输出电压V O高；脉动小；正负半周都有电流供给负载，因而变压器得到充分利用，效率较高。主要参数：

桥式整流电路电感滤波原理电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点，把电感器与负载串联起来，以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看，当电源提供的电流增大（由电源电压增加引起）时,电感器L把能量存储起来；而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流平滑，电感L有平波作用桥式整流电路电感滤波优点：整流二极管的导电角大，峰值电流小，输出特性较平坦。桥式整流电路电感滤波缺点：存在铁心，笨重、体积大，易引起电磁干扰, 只适应于低电压、大电流的场合。

例10.1.1桥式整流器滤波电路如图所示，已知V1是220V交流电源，频率为50Hz，直流电压V L=30V，负载电流I L=50mA。试求电源变压器副边电压v2的有效值，选择整流二极管及滤波电容。

桥式整流电路电容滤波电路图10.5分别是单相桥式整流电路图和整流滤波电路的部分波形。这里假设‘ 、 t<0时，电容器C已经充电到交流电压V2的最大值（如波形图所示）。结论1：电容的储能作用，使得输出波形比较平滑，脉动成分降低输出电压的平均值增大。

桥式整流电压计算

整流电路将交流电压变换成单向脉动的电压，为了改善电压的脉动程度，得到较平直的直流电压，以满足电子设备的需要，常在整流电路输出端接上滤波电路。滤波电路主要由电容、电感元件组成，从本篇的电容滤波电路开始，分三篇分别介绍这几种滤波电路。如下图所示，在桥式整流电路负载两端并联一个电容器C，利用电容C的充放电作用，可以使负载上得到的电压较为平直。当输入电压u2u2正半周时，如果u2>u C u2>uC，二极管VD1、VD3导通（参看《二极管单相整流电路：桥式整流工作原理及桥式整流组件(硅堆)》的单相桥式整流电路图），电流流过负载R L RL的同时，也对电容C充电，忽略二极管的正向管压降，电容C两端的电压u C uC和输入电压u2u2相同，并充电到最大值2√u22u2，当u2u2按正弦规律连续下降时，在接负载R L RL的情况下，开始时u C uC也是按u2u2的规律下降；但是，由于u2u2的下降速度大于u C uC的下降速度，所以下降到u2u C|u2|>uC时，如上图，VD2、VD4开始导通，此时电容C放电停止，u2u2重新对电容充电，使u C uC按正弦规律充电到最大值2√u22u2，然后u2u2下降到|u2|

整流变压器的参数计算

整流变压器的参数计算晶闸管变流设备一般都是通过变压器与电网连接的,因此其工作频率为工频初级电压即为交流电网电压.经过变压器的耦合,晶闸管主电路可以得到一个合适的输入电压,是晶闸管在较大的功率因数下运行.变流主电路和电网之间用变压器隔离,还可以抑制由变流器进入电网的谐波成分,减小电网污染.在变流电路所需的电压与电网电压相差不多时,有时会采用自耦变压器;当变流电路所需的电压与电网电压一致时,也可以不经变压器而直接与电网连接,不过要在输入端串联"进线电抗器"以减少对电网的污染. 变压器的参数计算之前,应该确定负载要求的直流电压和电流,确定变流设备的主电路接线形式和电网电压.先选择其次级电压有效值U2,U2数值的选择不可过高和过低,如果 U2过高会使得设备运行中为保证输出直流电压符合要求而导致控制角过大,使功率因数变小;如果U2过低又会在运行中出现当α=αmin时仍然得不到负载要求的直流电压的现象.通常次级电压,初级和次级电流根据设备的容量,主接线结构和工作方式来定.由于有些主接线形式次级电流中含有直流成分,有的又不存在,所以变压器容量(视在功率)的计算要根据具体情况来定. 5.5.1 变压器次级相电压U2的计算整流器主电路有多种接线形式,在理想情况下,输出直流电压Ud与变压器次级相电压U2有以下关系 BUVdKUKU2= (5.39) 其中KUV为与主电路接线形式有关的常数;KB为以控制角为变量的函数,设整流器在控制角α=0和控制角不为0时的输出电压平均值分别为Ud0和Udα,则KUV= Ud0/ U2,KB=Ud α/Ud0. 在实际运行中,整流器输出的平均电压还受其它因素的影响,主要为: (1)电网电压的波动.一般的电力系统,电网电压的波动允许范围在+5%~-10%,令 ε为电压波动系数,则ε在0.9~1.05之间变化,这是选择U2的依据之一.考虑电网电压最低的情况,设计中通常取ε=0.9~0.95. (2)整流元件(晶闸管)的正向压降.在前面对整流电路的分析中,没有考虑整流元件的正向压降对输出电压的影响,实际上整流元件要降掉一部分输出电压,设其为UT.由于整流元件与负载是串联的,所以导通回路中串联元件越多,降掉的电压也就越多.令

经验整流电路简单的计算公式

经验整流电路简单的计算公式 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频整流电路。整流电路分类：单向、三相与多项整流电路；还可分为半波、全波、桥式整流电路；又可分为可控与不可控；当全部或部分整流元件为可控硅（晶闸管）时称可控整流电路（一）不可控整流电路 1、单向二极管半波整流电路半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低；因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。输出直流电压U= 流过二极管平均电流 I=U/RL=RL 二极管截止承受的最大反向电压是 Um反= 2、单向二极管全波整流电路因此称为全波整流，全波整流不仅利用了正半周，而且还巧妙地利用了负半周，从而大大地提高了整流效率（Usc＝，比半波整流时大一倍）另外，这种电路中，每只整流二极管承受的最大反向电压，是变压器次级电压最大值的两倍，因此需用能承受较高电压的二极管。输出直流电压U=

流过二极管平均电流只是负载平均电流的一半,即流过负载的电流I=RL流过二极管电流I=RL 二极管截止时承受的反向电压因此选择二极管参数的依据与半波整流电路相比有所不同，由于交流正负两个半周均有电流流过负载，因此变压器的利用率比半波整流高。二极管全波整流的另一种形式即桥式整流电路，是目前小功率整流电路最常用的整流电路。 3、二极管全波整流的结论都适用于桥式整流电路，不同点仅是每个二极管承受的反向电压比全波整流小了一半。桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整洗电路小一半！ U= 流过负载电流I=RL 流过二极管电流I=RL 二极管截止承受反向电压U= 另外，在高电压或大电流的情况下，如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件，可以把二极管串联或并联起来使用。图5-7 示出了二极管并联的情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半，三只二极管并联，每只分担电路总电流的三分之一。总之，有几只二

经验：整流电路简单的计算公式

整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管得击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件得结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频整流电路。整流电路分类：单向、三相与多项整流电路；还可分为半波、全波、桥式整流电路；又可分为可控与不可控；当全部或部分整流元件为可控硅（晶闸管）时称可控整流电路（一）不可控整流电路 1、单向二极管半波整流电路半波整说就是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果得，电流利用率很低；因此常用在高电压、小电流得场合，而在一般无线电装置中很少采用。输出直流电压U=0、45U2 流过二极管平均电流I=U/RL=0、45U2/RL 二极管截止承受得最大反向电压就是Um反=1、4U2 2、单向二极管全波整流电路因此称为全波整流，全波整流不仅利用了正半周，而且还巧妙地利用了负半周，从而大大地提高了整流效率（Usc＝0、9e2，比半波整流时大一倍）另外，这种电路中，每只整流二极管承受得最大反向电压，就是变压器次级电压最大值得两倍，因此需用能承受较高电压得二极管。输出直流电压U=0、9U2 流过二极管平均电流只就是负载平均电流得一半,即流过负载得

电流I=0、9U2/RL流过二极管电流I=0、45U2/RL 二极管截止时承受2、8U2得反向电压因此选择二极管参数得依据与半波整流电路相比有所不同，由于交流正负两个半周均有电流流过负载，因此变压器得利用率比半波整流高。二极管全波整流得另一种形式即桥式整流电路，就是目前小功率整流电路最常用得整流电路。 3、二极管全波整流得结论都适用于桥式整流电路，不同点仅就是每个二极管承受得反向电压比全波整流小了一半。桥式电路中每只二极管承受得反向电压等于变压器次级电压得最大值，比全波整洗电路小一半！ U=0、9U2 流过负载电流I=0、9U2/RL 流过二极管电流I=0、45U2/RL 二极管截止承受反向电压U=1、4U2 另外，在高电压或大电流得情况下，如果手头没有承受高电压或整定大电滤得整流元件，可以把二极管串联或并联起来使用。图5-7 示出了二极管并联得情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流得一半，三只二极管并联，每只分担电路总电流得三分之一。总之，有几只二极管并联，"流经每只二极管得电流就等于总电流得几分之一。但就是，在实际并联运用时"，由于各二极管特性不完全一致，不能均分所通过得电流，会使有得

桥式整流电路计算

桥式整流电路计算桥式整流属于全波整流,它不就是利用副边带有中心抽头的变压器,用四个二极管接成电桥形式,使在电压V2的正负半周均有电流流过负载,在负载形成单方向的全波脉动电压。桥式整流电路计算主要参数: 单相全波整流电路图利用副边有中心抽头的变压器与两个二极管构成如下图所示的全波整流电路。从图中可见正负半周都有电流流过负载,提高了整流效率。全波整流的特点: 输出电压V O高;脉动小;正负半周都有电流供给负载,因而变压器得到充分利用,效率较高。主要参数: 桥式整流电路电感滤波原理电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点,把电感器与负载串联起来,以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点瞧,当电源提供的电流增大(由电源电压增加引起)时,电感器L把能量存储起来;而当电流减小时,又把能量释放出来,使负载电流平滑,电感L有平波作用

桥式整流电路电感滤波优点:整流二极管的导电角大,峰值电流小,输出特性较平坦。桥式整流电路电感滤波缺点:存在铁心,笨重、体积大,易引起电磁干扰,一般只适应于低电压、大电流的场合。例10.1.1桥式整流器滤波电路如图所示,已知V1就是220V交流电源,频率为50Hz,要求直流电压 V L=30V,负载电流I L=50mA。试求电源变压器副边电压v2的有效值,选择整流二极管及滤波电容。

桥式整流电路电容滤波电路图10、5分别就是单相桥式整流电路图与整流滤波电路的部分波形。这里假设t<0时,电容器C已经充电到交流电压V2的最大值(如波形图所示)。结论1:由于电容的储能作用,使得输出波形比较平滑,脉动成分降低输出电压的平均值增大。

桥式整流电压计算

桥式整流电压计算 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

整流电路将交流电压变换成单向脉动的电压，为了改善电压的脉动程度，得到较平直的直流电压，以满足电子设备的需要，常在整流电路输出端接上滤波电路。滤波电路主要由电容、电感元件组成，从本篇的电容滤波电路开始，分三篇分别介绍这几种滤波电路。如下图所示，在桥式整流电路负载两端并联一个电容器C，利用电容C 的充放电作用，可以使负载上得到的电压较为平直。当输入电压u2u2正半周时，如果u2>u C u2>uC，二极管VD1、VD3导通（参看《》的单相桥式整流电路图），电流流过负载R L RL的同时，也对电容C充电，忽略二极管的正向管压降，电容C两端的电压u C uC和输入电压u2u2相同，并充电到最大值2√u22u2，当u2u2按正弦规律连续下降时，在接负载R L RL的情况下，开始时u C uC也是按u2u2的规律下降；但是，由于u2u2的下降速度大于u C uC的下降速度，所以下降到u2u C|u2|>uC时，如上图，VD2、VD4开始导通，此时电容C放电停止，u2u2重新对电容充电，使u C uC按正弦规律充电到最大值 2√u22u2，然后u2u2下降到|u2|

单相PWM整流电路设计(电力电子课程设计)

重庆大学电气工程学院电力电子技术课程设计设计题目：单相桥式可控整流电路设计年级专业：****级电气工程与自动化学生姓名：***** 学号： **** 成绩评定：完成日期：2013年6月 23 日

指导教师签名：年月日

重庆大学本科学生电力电子课程设计任务书

单相桥式可控整流电路设计摘要：本文主要研究单相桥式PWM整流电路的原理，并运用IGBT去实现电路的设计。概括地讲述了单相电压型PWM整流电路的工作原理，用双极性调制方式去控制IGBT的通断。在元器件选型上，较为详细地介绍了IGBT的选型，分析了交流侧电感和直流侧电容的作用，以及它们的选型。最后根据实际充电机的需求，选择元器件具体的参数，并用simulink进行仿真，以验证所设计的单相电压型PWM整流器的性能。实现了单相电压型PWM整流器的高功率因数，低纹波输出等功能。关键词：PWM整流simulink 双极性调制IGBT

目录 1.引言 ......................................................... - 5 - 1.1 PWM整流器产生的背景.................................... - 5 - 1.2 PWM整流器的发展状况.................................... - 5 - 1.3 本文所研究的主要内容.................................... - 6 - 2.单相电压型PWM整流电路的工作原理 ............................. - 7 - 2.1电路工作状态分析......................................... - 7 - 2.2 PWM控制信号分析......................................... - 8 - 2.3 交流测电压电流的矢量关系............................... - 9 - 3.单相电压型PWM整流电路的设计 ................................ - 10 - 3.1 主电路系统设计......................................... - 10 - 3.2 IGBT和二极管的选型设计................................. - 11 - 3.3 交流侧电感的选型设计................................... - 11 - 3.4 直流侧电容的选型设计................................... - 12 - 3.5 直流侧LC滤波电路的设计................................ - 13 - 4.单相PWM整流电路的仿真及分析 ................................ - 13 - 4.1 整流电路的simulink仿真............................... - 13 - 4.2 对simulink仿真结果的分析............................. - 16 - 5．工作展望 ................................................... - 16 - 参考文献 ...................................................... - 17 -

整流电路计算

? 桥式整流属于全波整流，它不是利用副边带有中心抽头的变压器,用四个二的正负半周均有电流流过负载，在负载形成单极管接成电桥形式，使在电压V 2 方向的全波脉动电压。桥式整流电路计算主要参数：单相全波整流电路图利用副边有中心抽头的变压器和两个二极管构成如下图所示的全波整流电路。从图中可见，正负半周都有电流流过负载，提高了整流效率。全波整流的特点：高；脉动小；正负半周都有电流供给负载，因而变压器得到充输出电压V O 分利用，效率较高。主要参数：桥式整流电路电感滤波原理电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点，把电感器与负载串联起来，以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看，当电源提供的电流增大（由电源电压增加

引起）时,电感器L把能量存储起来；而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流平滑，电感L有平波作用桥式整流电路电感滤波优点：整流二极管的导电角大，峰值电流小，输出特性较平坦。桥式整流电路电感滤波缺点：存在铁心，笨重、体积大，易引起电磁干扰, 只适应于低电压、大电流的场合。例桥式整流器滤波电路如图所示，已知V 1 是220V交流电源，频率为50Hz，直流电压V L =30V，负载电流I L =50mA。试求电源变压器副边电压v 2 的有效值，选择整流二极管及滤波电容。

桥式整流电路电容滤波电路

图分别是单相桥式整流电路图和整流滤波电路的部分波形。这里假设 ‘ 、的最大值（如波形图所示）。 t<0时，电容器C已经充电到交流电压V 2 结论1：电容的储能作用，使得输出波形比较平滑，脉动成分降低输出电压的平均值增大。

整流电路公式

一、单相半波可控 1、电阻性负载（移相范围180°）： 2 1cos 0.452 d U U α+= 2、电感性负载+续流（移相范围180°）：21cos 0.452d U U α+=，晶闸管：RM FM 2U U =。 VT 2d d I I παπ-=，VDR 2d d I I παπ+= ，VT d I = ，VDR d I = 二、单相桥式全控 1、电阻性负载（移相范围180°）： 2 1cos 0.92d U U α+=， 21cos 0.92d U I R α+= 2I I == VT 12d d I I = ，VT 2I I = 22cos UI U I ?==2、电感性负载（移相范围90°）：20.9cos d U U α=，2FM RM 2U U U == VT 12d d I I =， VT d I =， 2d I I = 三、单相全波可控：和单相全桥基本一致，只是晶闸管：2FM RM 22U U U ==。四、三相半波可控 1、电阻性负载（移相范围150°）：晶闸管：FM 2U = 、RM 2U =。 1.1 30α≤?时，负载电流连续，21.17cos d U U α= 1.1 30α>?时，负载电流断续，20.675[1cos()]6d U U π α=++ 2、电感性负载（移相范围90°）：21.17cos d U U α=， RM FM 2U U == 2VT d I I I ==， VT VT(AV) 1.57I I = 五、三相桥式全控移相范围：电阻性负载120°、电感性负载90 °；晶闸管：FM 2U = 、RM 2U =。 1、负载电流连续（阻感负载或电阻负载60α≤?时），22.34cos d U U α= 2、负载电流断续（电阻负载60α>?时），22.34[1cos()]3d U U π α=++ /d d I U R =， 20.816d d I I ==

整流电路电容选取

对于整流电压的输出电压大小，大家一定不陌生。很多人会说，输出平均值全波0.9倍，半波0.45倍的交流有效。但是在设计中，我们常常发现一个事实，例如在半波整流后，输出电压得到的不止0.45倍，9V交流整流后可能有11～12V。之前我一直很困惑，是我记错了计算倍数吗？翻了很多书籍，公式当然是没错的。那到底怎么回事？可能之前我们在学校学这个方面知识点的时候太过注重整流电路，而忽略了脉动比的概念，所以造成我们现在很多人对这一简单的知识不是很清晰。其实这里是由于整流电路后面接的滤波电容有关的，查阅模电知识我们即可了解到，整流后往往会加滤波稳压，而滤波电路会改变整流输出的脉动比，并且和负载有关。因此最终整流后得到的电压除了跟整流方式有关，还和负载、滤波电容大小有关系。RL*C的数值直接影响输出电压的大小。因此滤波电容选择其实不是随意的，而是需要根据负载选取合适的值。接入滤波电路后，输出电压平均值近似取值为1.2倍，负载开路取1.414倍。 RC=（3-5）T/2 来确定电容容量选择。其中T表示电网周期。电容滤波电路适用于负载电流较小情况，而电感滤波电路适用于大负载电流。（电流较大时R较小，C较难选择）可以计算出来，但方法就不简单了，要详细给出负载、整流管参数、变压器参数等。实际意义也不大。另外有一个粗略估算公式，常用于工程计算：按RC时间常数近似等于3~5倍电源半周期估算。按你的情况给出一例：负载情况：直流0.1A，5V。其等效负载电阻50欧姆。半桥式整流： RC = 3 (T/2) C = 3 (T/2) / R = 3 × (0.04 / 2 ) / 50 = 1200 (μF) 工程中可取1000 μF/10V，因为没有1200 μF这一规格。若希望纹波小些，按3倍取。最终结果你可用1000 μF 或2200 μF 或3300 μF 10~16V的电解电容。这里，T是电源的周期，50HZ时，T = 0.02 秒。但你的是半波整流，时间常数加倍，为0.04

整流变压器的参数计算

整流变压器的参数计算 1. 由Id、Ud确定变压器的电压、电流和容量 U2—次级相电压 2. 延边三角形电压、电流的计算延边三角形接线变压器的移相角度只能在00 <α<300 2.1 电压关系移相绕组电压 U Y=U1sinα/sin1200=2 /√3=U1sinα 主绕组电压

U Z=（U1sin（600-α）-sinα）/ sin1200=2×U1sin（300-α） 2.2电流关系 I Y=√3 I Z I Y=I2 N2 / N Y×2sinα I Z=I2 N2 / N Z×2sin(300-α) 3. 延边三角形阻抗计算有三种阻抗穿越阻抗：分裂侧支路并联时对不分裂侧绕组的阻抗。半穿越阻抗：分裂侧任一支路对不分裂侧绕组的阻抗。分裂阻抗：分裂侧支路间的阻抗。 4. 畸变的电流波形下的负载损耗的确定根据《JB/T 8636—1997 电力变流变压器》标准规定：负载损耗的测量是在额定电流I1下进行，按标准给出的表2的要求短接和计算。温升试验所施加的总损耗，由已测得的空载损耗和额定畸变的非正弦电流产生的负载损耗之和，后者是计算得出的。在正常运行时，变压器负载电流是非正弦波的，它使涡流损耗和杂散损耗增加，要对额定正弦电流负载下的损耗进行校正。 4.1 确定谐波电流频谱在没有规定信息时，根据《GB/T 3859.2—1993半导体变流器应用导则》的6.6.2和6.6.4推导出。 4.2 由谐波电流频谱计算出： K1= ∑（I r / I1）2 = （I PN / I P1）2 K2= I PN / I P1 I PN = K2 ×I P1 I SN = K2 ×I S1 r —谐波次数 I r ——r 次谐波电流

三相桥式整流电路电力电子介绍

电子技术的应用已深入到工农业经济建设、交通运输、空间技术、国防现代化、医疗、环保和亿万人们日常生活的各个领域,进入21世纪后电力电子技术的应用更加广泛,因此对电力电子技术的研究更为重要。近几年越来越多电力电子应用在国民工业中,一些技术先进的国家,经过电力电子技术处理的电能已得到总电能的一半以上。整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要的，也是应用得最为广泛的电路，不仅应用于一般工业领域，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他领域。三相可控整流电路中应用最多的是三相桥式全控整流电路。这次设计主要是对三相桥式整理电路进行研究，研究其工作原理及其产生的波形。

1选题背景 (1) 1.1课题意义 (1) 1.2要求 (1) 2 三相桥式全控整流电路工作原理 (2) 2.1原理 (2) 2.2工作特点 (2) 2.3工作过程分析 (3) 3 参数计算及确定、晶闸管介绍 (6) 3.1参数定量计算 (6) 3.2 晶闸管介绍 (7) 3.3电源参数确定 (9) 4仿真结果及其分析 (12) 4.1 仿真结果分析 (12) 4.2波形分析 (16) 5 设计心得 (17) 6 参考文献

1选题背景 1.1课题意义电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。它主要研究各种电力电子器件，以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置，以完成对电能的变换和控制。它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支，又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支，或者说是强弱电相结合的新科学。电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。随着科学技术的日益发展,人们对电路的要求也越来越高,由于在生产实际中需要大小可调的直流电源,而相控整流电路结构简单、控制方便、性能稳定,利用它可以方便地得到大中、小各种容量的直流电能,是目前获得直流电能的主要方法,得到了广泛应用。由于电力电子技术是将电子技术和控制技术引入传统的电力技术领域，利用半导体电力开关器件组成各种电力变换电路实现电能和变换和控制，而构成的一门完整的学科。故其学习方法与电子技术和控制技术有很多相似之处，因此要学好这门课就必须做好实验和课程设计，因而我们进行了此次课程设计。又因为整流电路应用非常广泛，而锯齿波移相触发三相晶闸管全控整流电路又有利于夯实基础，故我们选择三相桥式整流电路带阻感负载作为本次课程设计的课题。 1.2要求 (a)设计出合理的整流电路图。 (b)选择不同触发角度，仿真出波形并做计算。 (c)给出详细仿真过程描述和详细的计算步骤和要求。

单相桥式全控整流电路的设计..

1 设计课题任务及总体方案介绍 1.1 设计课题任务课题：单相桥式全控整流电路设计（阻感性负载）任务：单相桥式全控整流电路的设计要求为： 1电网供电电压为单相交流220V/50Hz； 2变压器二次侧电压为100V； 3输出电压连续可调，为0～100V； 4移相范围：0o~90o； 5输出功率：500W。 1.2 设计课题总体方案介绍 1.2.1 方案的选择我们知道，单相整流器的电路形式是各种各样的，整流的结构也是比较多的。因此在做设计之前我们主要考虑了以下二种方案：方案一：单相桥式全控整流电路电路简图如下：图1.1 单相桥式全控整流电路对每个导电回路进行控制，相对于全控桥而言少了一个控制器件，用二极管代替，有利于降低损耗！如果不加续流二极管，当α突然增大至180°或出发脉冲丢失时，由于电感储能不经变压器二次绕组释放，只是消耗在负载电阻上，会 U成为正弦半波，即发生一个晶闸管导通而两个二极管轮流导通的情况，这使 d

半周期为正弦，另外半周期为零，其平均值保持稳定，相当于单相半波不可控整流电路时的波形，即为失控。所以必须加续流二极管，以免发生失控现象。方案：单相全波可控整流电路：电路简图如下：图1.2 单相桥式全控整流电路此电路变压器是带中心抽头的，结构比较复杂，只要用2个可控器件，单相全波只用2个晶闸管，比单相全控桥少2个，因此少了一个管压降，相应地，门极驱动电路也少2个，但是晶闸管承受的最大电压是单相全控桥的2倍。不存在直流磁化的问题，适用于输出低压的场合作用。但是绕组及铁心对铜、铁等材料的消耗比单相全控桥多，在当今世界上有色金属有限的情况下，这是很不利的，所以我们也放弃了这个方案。单相半控整流电路的优点是：线路简单、调整方便。弱点是：输出电压脉冲大，负载电流脉冲大（电阻性负载时），且整流变压器二次绕组中存在直流分量,使铁心磁化，变压器不能充分利用。而单相全控式整流电路具有输出电流脉动小，功率因数高，变压器二次电流为两个等大反向的半波，没有直流磁化问题，变压器利用率高的优点。单相全控式整流电路其输出平均电压是半波整流电路2倍，在相同的负载下流过晶闸管的平均电流减小一半；且功率因数提高了一半。综上所述，针对他们的优缺点，我们采用方案二，即单相桥式全控整流电路（负载为阻感性负载）。

解析直流电机整流电路计算方法

解析直流电机整流电路计算方法直流电机相对交流电机有调速性能优良、调速方便、平滑、调速范围广等优点，因此仍然广泛应用于很多工业场合。直流调速主要有以下几种方式：电枢串电阻调速、改变电枢电压调速、PWM直流调整系统、双闭环直流调速系统、数字式直流调速系统和改变励磁的恒功率调速。直流电机测试电源要根据直流电机的试验要求进行调压试验、轻载试验、负载试验和过载试验，还要进行动态过程试验等。这就要求其具有连续调压、过流功能，并要求响应速度快。下面松文机电将介绍大功率直流电机整流电路计算。直流电机整流电路计算整流电路选用的是三相不控整流。这个电路的特点是简单、快速，而且输出波形能够满足逆变电路的要求。输入整流滤波电路的主要作用是将交流电压变为直流电压；此外，还要具有一定的输出电压保持能力，既能防止来自电网的干扰进入电源，又能防止电源产生的干扰。二极管应当按照有效值选取，如下是计算过程。

直流电机二极管整流输出电压Ud的波形在一个周期内波动6次，且脉动波形相同，因此： (1)U2为相电压有效值，其值为220V。Ud=2.34×220=514V (2)P0为50kW，效率η取0.8，所以P0=Ud×Id×0.8，Id=P0/Ud×0.8=122A。流过整流二极管电流的有效值为： (3)而每只整流二极管承受的最大反压为： (4)考虑到电网电压的波动-10%～+10%，所以二极管最小参数应取： IA(VT)=I(VT)×1.1=78A UFM=URM×1.1=593V所以，二极管额定参数为：200A、1200V。因此选择的二极管型号为ZP200-ZL20螺栓型普通整流二极管。

桥式整流电路计算

桥式整流电路计算 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

例10.1.1桥式整流器滤波电路如图所示，已知V1是220V交流电源，频率为 50Hz，要求直流电压V L=30V，负载电流I L=50mA。试求电源变压器副边电压v2的有效值，选择整流二极管及滤波电容。桥式整流电路电容滤波电路图分别是单相桥式整流电路图和整流滤波电路的部分波形。这里假设t<0时，电容器C已经充电到交流电压V2的最大值（如波形图所示）。结论1：由于电容的储能作用，使得输出波形比较平滑，脉动成分降低输出电压的平均值增大。结论2：从图可看出，滤波电路中二极管的导电角小于180o,导电时间缩短。因此，在短暂的导电时间内流过二极管很大的冲击电流，必须选择较大容量的二极管。在纯电阻负载时：有电容滤波时：结论3：电容放电的时间τ=R L C越大,放电过程越慢，输出电压中脉动（纹波）成分越少，滤波效果越好。取τ≥（3～5）T/2，T为电源交流电压的周期。整流电路输出电压计算对于整流电压的输出电压大小，大家一定不陌生。很多人会说，输出平均值全波倍，半波倍的交流有效。但是在设计中，我们常常发现一个事实，例如在半波整流后，输出电压得到的不止倍，9V交流整流后可能有11～12V。之前我一直很困惑，是我记错了计算倍数吗翻了很多书籍，公式当然是没错的。那到底怎么回事可能之前我们在学校学这个方面知识点的时候太过注重整流电路，而忽略了脉动比的概念，所以造成我们现在很多人对这一简单的知识不是很清晰。其实这里是由于整