电力电子课程设计--三相变频电源的设计
电力电子课程设计三相可控整流电路
目录第1章概述 (2)第2章方案确定 (3)2.1原始数据 (3)2.2设计任务 (3)2.3设计要求 (3)2.4方案分析 (3)2.5方案选择 (4)第3章电路设计 (5)3.1主电路 (5)3.2触发电路 (9)3.3保护电路 (10)3.4控制电路 (13)第4章主电路元件计算及选择 (14)4.1变压器参数计算 (14)4.2电力电子器件电压、电流等定额计算 (15)4.3平波电抗器电感值的计算 (16)4.4电容滤波的电容计算 (16)第5章设计总结与体会 (18)参考文献 (19)附录 (20)第1章概述目前，各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。
这类整流电路结构简单，控制技术成熟，但交流侧输入功率因数低，并向电网注入大量的谐波电流。
据估计，在发达国家有60%的电能经过变换后才使用，而这个数字在本世纪初达到95%。
电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。
据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。
电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术之一。
可以毫不夸张地说，如果离开电力电子技术，电力系统的现代化就是不可想象的。
而电能的传输中，直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势，其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。
通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源，现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。
大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。
在各种电子装置中，以前大量采用线性稳压电源供电，由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高，现在已逐渐取代了线性电源。
因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源，所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。
近年发展起来的柔性交流输电（FACTS）也是依靠电力电子装置才得以实现的。
电力电子技术课程设计--三相整流电路课程设计
1.给出整体设计框图，画出三相整流电路的总体原理图；
2.说明所选器件的型号，特性。
3.给出具体电路画出电路原理图；
4.编写设计说明书；
5.课程设计说明书要求用手写，所绘原理图纸用计算机打印。
（16K）
主要设计条件
1．提供计算机一台；
说明书格式
1.课程设计封面；
2.任务书；
3.说明书目录；
由图分析可得：6个晶闸管的脉冲按VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6的顺序，相位依次差60°；共阴极组和阳极组依次差120°；同一相的上下两个桥臂脉冲相差180°。 整流输出电压ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。
在整流电路合闸启动过程中或电流断续时，为确保电路的正常工作，需保证同时导通的2个晶闸管均有触发脉冲。为此，可采用两种方法：一种是使脉冲宽度大于60°，称为宽脉冲触发。另一种方法是，在触发某个晶闸管的同时，给序号紧前的一个晶闸管补发脉冲。即用两个窄脉冲代替宽脉冲，两个窄脉冲的前沿相差60°，脉宽一般为20°~30°，称为双脉冲触发。双脉冲电路较复杂，但要求的触发电路输出功率小。宽脉冲触发电路虽可少输出一半脉冲，但为了不使脉冲变压器饱和，需将铁心体积做得较大，绕组匝数较多，导致漏感增大，脉冲前沿不够陡，对于晶闸管串联使用不利，故采用双脉冲触发。α＝0°时晶闸管承受的电压波形如图所示。
星期三：书写设计报告；
星期四：书写设计报告；
星期五：答辩。
参考文献
一、设计总体思路，基本原理和框图
1．设计总体思想
依据所学知识，在比较了几种方案后，本次课程设计采用ATMEL89S52单片机控制的三相桥式可控整流电路触发电路的设计方法，包括三相桥式全控整流电路、同步信号的检测、脉冲的形成与放大、键盘电路、保护电路等内容。
三相正弦波变频电源
Thank you!
2. DC/DC稳压电路中 BUCK电路的两种结构
结构一
T D C
Rc RL
L
V
结构二 由于结构一中 开关管没有合适的地参考点，需加自 举电路这就使得硬件电路增加。 结构二中 有合适地参考点不需外加驱动电路 。 综合考虑我们选择结构二的BUCK拓扑。
相相相 + ACUB - U IRF540IRF540 IRF540IRF540 IRF540IRF540 0 0 1 00 00777 11444 0 0 1 F u 1 0 0 1 0 0 1 F u 1 F u 1 56789012345678 HER107HER107 11111222222222 S 21332211 CCC 0.1R OOOBOBOB CCC VS3VS2VS1 LLHVHVHV NNN 路 电 00 动 11 驱 变 123123O-3 逆 0 NNNNNNAAO 5 相 VccHHHLLLFAULTITRIPCCVssVsoL IR2130三 K 1 F 12345678901234 n 11111 1 K 0K 22 0.1uF F u 7 4 V 5 1 a bc N I T TT A U UU BC N I T O OO 0.1uF TT U UU O 0.1uF OO V 5 6543210 11111119 6543210 11111119 22 2 ABC DD N TTT IND 22 2 NN E ABC UUU Vcc2 DD N GG TTT OOO IND NN E UUU Vcc2 GG OOO 离 1D1 DT1D 隔 离 1D1 NUNN 字 DT1D Vcc1GINAINBINCOEG 隔 NUNN ISO7641数 字 Vcc1GINAINBINCOEG ISO7641数 12345678 12345678 0.1uF T 0.1uF U T O LinBLinC LinA V U 5 O HinBHinC HinA
电力电子三相交流调压电源的设计
目录1 电路原理与分析 (1)2 方案确定 (2)2.1基本元器件的选择及连接方式 (2)2.2三相电源的选择方式 (4)2.3电路的工作原理 (5)3 主电路设计 (7)3.1电路工作状态分析 (7)3.2交流调压电路谐波和功率因数分析 (8)4 控制电路 (9)4.1晶闸管交流调压电路仿真模型的搭建 (9)4.2仿真电路图和参数的设置 (11)5 调试与仿真 (12)5.1仿真结果与波形比较 (12)5.2仿真结果分析 (13)6 总结 (14)7 参考文献 (15)121、电路原理与分析由三相交流电源供电的电路，简称三相电路。
三相交流电源指能够提供3个频率相同而相位不同的电压或电流的电源，最常用的是三相交流发电机。
三相发电机的各相电压的相位互差120°。
它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。
三相电动机在正序电压供电时正转，改为负序电压供电时则反转。
因此，使用三相电源时必须注意其相序。
一些需要正反转的生产设备可通过改变供电相序来控制三相电动机的正反转[1]。
在对三相交流调压电路工作原理分析的基础上，建立了基于MATLAB的三相交流调压电路的仿真模型，修改相应的参数，并对其进行了仿真分析和研究。
通过仿真分析和参数的修改，验证所建模型的正确性，加深对三相交流调压电路理解。
并对三相交流调压电路输入电流的谐波及功率因素进行简单的计算。
最后，对仿真实验进行总结。
三相交流调压器的触发信号应与电源电压同步，其控制角是从各自的相电压过零点开始算起的。
三个正向晶闸管VT1、VT3、VT5的触发信号应互差120︒，三个反向晶闸管VT2、VT4、VT6的触发信号也应互差︒120，同一相的两个触发信号应互差180︒。
总的触发顺序是VT1、VT 2、3VT、VT 4、 VT 5、VT6，其触发信号依次各差60︒。
Y联接时三相中由于没有中线，所以在工作时若要负载电流流通，至少要有两相构成通路。
为保证启动时两个晶闸管同时导通，及在感性负载与控制角较大时仍能保证不同相的正反向两个晶闸管同时导通，要求采用大于60︒的宽脉冲(或脉冲列)或采用间隔为︒60双窄脉冲触发电路。
三相正弦波变频电源课程设计
三相正弦波变频电源设计1设计任务分析设计并制作一个三相正弦波变频电源，输出频率范围为20-100Hz，输出线电压有效值为36V，最大负载电流有效值为3A，负载为三相对称阻性负载（Y型接法）。
三相正弦波变频电源原理方框图如图1-1所示。
图1-1 三相正弦波变频电源原理框图2 三相正弦波变频电源系统设计方案选择2.1 整流滤波电路方案选择方案一：三相半波整流电路。
该整流电路在控制角小于30°时，输出电压和输出电流波形是连续的，每个晶闸管按相序依次被触发导通，同时关断前面已经导通的晶闸管，每个晶闸管导通120°；当控制角大于30°时，输出电压，电流的波形是断续的。
方案二：三相桥式整流电路。
该整流电路是由一组共阴极电路和一组共阳极电路串联组成的。
三相桥式的整流电压为三相半波的两倍。
三相桥式整流电路在任何时候都有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管中一个是共阴极组的，一个是共阳极组的。
他们同时导通，形成导电回路。
比较以上两种方案，方案二整流输出电压高，纹波电压较小且不存在断续现象，同时因电源变压器在正，负半周内部有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率高，因此选用方案二。
滤波电路用于滤波整流输出电压中的纹波，采用负载电阻两端并联电容器C的方式。
2.2 逆变电路方案选择根据题目要求，选用三相桥式逆变电路方案一：采用电流型三相桥式逆变电路。
在电流型逆变电路中，直流输入是交流整流后，由大电感滤波后形成的电流源。
此电流源的交流内阻抗近似于无穷大，他吸收负载端的谐波无功功率。
逆变电路工作时，输出电流是幅值等于输入电流的方波电流。
方案二：采用电压型三相桥式逆变电路。
在电压型逆变电路中，直流电源是交流整流后，由大电容滤波后形成的电压源。
此电压源的交流内阻抗近似于零，他吸收负载端的谐波无功功率。
逆变电路工作时，输出电压幅值等于输入电压的方波电压。
比较以上两种方案，电流型逆变器适合单机传动，加，减速频繁运行或需要经常反向的场合。
毕业设计---基于MATLAB的三相正弦波变频电源的设计
毕业设计(论文)题目三相正弦波变频电源仿真设计专业电气工程及其自动化目录第一章变频器概述1.1.变频电源的原理 (3)1.2.变频电源的特点及应用 (3)1.3.MATLAB简介及仿真技术 (4)1.4.MATLAB仿真技术在电力电子中的应用 (6)1.5.本论文完成内容 (8)第二章变频器硬件设计2.1整流单元及供电电源 (9)2.2逆变输出装置及其驱动电路 (10)2.3滤波输出及过压过流缺相检测与保护 (14)2.4变频电源的控制 (17)第三章变频器软件设计3.1控制模块设计 (21)第四章变频器的MATLAB仿真4.1MATLAB在电力电子中的应用 (25)1电力系统工具箱 (25)2 MATLAB在变频器中应用及仿真框图 (27)第五章结语 (34)摘要:本文采用MATLAB对变频电源进行系统分析。
基于Simulink做了系统仿真，并做了原理性的论证。
硬件部分采用IT公司的低功耗单片机MSP430F149作为主控器件，IR2130驱动3相功率管。
控制方式采用传统的SPWM，用SPWM专用集成芯片SM2001产生SPWM信号以控制IR2130的通断。
系统采用PI反馈控制使硬件系统具良好的稳压功能。
另外本文在硬件设计中对变频电源的过流，过压，缺相等保护功能进行了阐述。
第一章变频器概述由于我国市电频率固定为50 Hz，因而对于一些要求频率大于或小于50 Hz的应用场合，则必须设计一个能改变频率的变频电源系统。
目前最常用的是三相正弦波变频电源。
该电源系统主要由整流、逆变、控制回路3部分组成。
其中，整流部分用以实现AC／DC的转换；逆变部分用以实现DC／AC的转换；而控制回路用以调节电源系统输出信号的频率和幅值。
1-1 变频电源的原理经过AC→DC→AC变换的逆变电源称为变频电源，它有别于用于电机调速用的变频调速控制器，也有别于普通交流稳压电源。
变频电源的主要功用是将现有交流电网电源变换成所需频率的稳定的纯净的正弦波电源。
三相变频电源设计
河南科技学院新科学院2012届本科毕业设计(设计)三相变频电源设计学生姓名：王斌所在系别：机电系所学专业：电气工程及其自动化导师姓名：田泽正完成时间：2012年5月15日摘要本设计了一个交流—直流—交流变频电源系统。
该系统利用三相电压桥式逆变,并以FPGA 为控制核心, 采用SPWM变频控制技术, 实现了三相正弦波变频输出。
其输出线电压有效值为36 V, 最大输出电流有效值达3 A。
此外，系统还具有频率测量、电流和电压有效值测量及平均功率测量等功能。
变频技术在电源中的应用，极大地减小了电源装置的体积，提高了效率，产生了巨大的经济效益，所谓变频就是利用电力电子器件(如功率晶体管GTR、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)将5OHz的市电变换为用户所要求的交流电或其他电源。
它分为直接变频(又称交―交变频)，即把市电直接变成比它频率低的交流电，大量用在大功率的交流调速中;间接变频(又称交—直—交变频)，即先将市电整流成直流，再变换为要求频率的交流。
它又分为谐振变频和方波变频。
前者主要用于中频加热，方波变频又分为等幅、等宽和SPWM变频。
常用的方法有正弦波(调制波)与三角波(载波)比较的SPWM法、磁场跟踪式SPWM法和等面积SPWM法等。
逆变技术，是指整流技术的逆向变换方式。
关键词：逆变器，变频电源，脉宽调制，FPGAAbstractAn AC- DC- AC variable- frequency power supply system based on IM14400 is designed in this paper, which uses FPGA as control core. The frequency converting controlling technology of sinusoidal pulse width modulation (SPWM) is applied to get the output of three- phase variable- frequency sine wave. The RMS voltage is 36V and the maximum RMS current is up to 3A. The system also includes the following functions, Such as frequency meaurement RMS voltage and current measurement, and mean power measurement. Frequency of application of technology in the power supply, greatly reducing the power supply unit volume, improve efficiency, resulting in huge economic benefits, the so-called conversion is the use of power electronic devices (such as power transistors GTR, insulated gate bipolar transistor IGBT) 5OHz the city will be transformed into electricity requested by users or other AC power supply. It is divided into direct-conversion (also known as AC - AC converter), that is converted directly intoelectricity than its low frequency of the alternating current, a large number used in the high-power AC Drive Central; indirect conversion (also known as AC - Direct - AC Inverter ), which is first rectified into DC electricity, and then transformed into the frequency of communication required. It consists of resonant frequency and the square-wave inverter. The former is mainly used for medium frequency heating, square-wave frequency is divided into equal amplitude, width and the SPWM inverter. Commonly used methods are sine wave (modulated wave) and the triangular wave (carrier) to compare the SPWM method, the magnetic field Tracking SPWM law and the equal-area SPWM method. Inverter technology is the rectification of the reverse transformation method.Keywords：Inverter，Variable frequency power supply，PWM，IM14400，FPGA目录1 绪论 (1)1.1 课题的提出 (1)1.2 课题研究背景 (1)1.3 国内外相关研究情况 (3)1.4设计的对象 (4)2 系统总体设计方案 (4)2.1 三相正弦波变频电源设计要求 (4)2.2 三相正弦波变频电源系统设计方案比较 (4)2.3，系统总体设计方案 (6)3 系统主要功能的实现 (9)3.1 整流滤波电路的设计 (9)3.2 斩波和驱动电路 (9)3.3 逆变及驱动电路 (11)3.4 PWM 信号的产生方式 (13)3.5 SPWM 调制方式的选择 (14)3.6 测频电路 (15)3.7 AD637简介及应用电路 (15)3.8 过压保护与过流保护电路设计 (16)3.9 单片机电路设计 (18)4 理论分析与参数计算 (19)4.1 SPWM 逆变电源的谐波分析 (19)4.2 载波频率的选择 (20)5 系统软件设计 (21)5.1 程序开发语言 (21)5.2 VHDL硬件描述语言简介 (22)5.3 正弦波顶层设计程序 (22)6 结论 (24)致谢语 (24)参考文献 (25)附录:电路总图 (26)1 绪论1.1 课题的提出由于我国市电频率固定为50 Hz, 因而对于一些要求频率大于或小于50 Hz 的应用场合, 则必须设计一个能改变频率的变频电源系统。
三相变频电源
三相正弦波变频电源报告摘要：本系统基于面积等效原理和奈奎斯特定理，采用AC-DC变换的方法，实现了市电到直流电压的转换；采用SPWM逆变器实现本地DC-AC的转换，采用DDS 产生频率可变的SPWM脉冲，实现了本地交流电源的变频；采用MAX197采样、反馈，实现了对本地交流电源有效值的控制以及缺相和过流保护。
关键字：变频电源；三相正弦波；逆变；正弦脉宽调制Abstract:三相正弦波变频电源报告一.方案的选择与论证1.题目要求及相关指标分析本题目要求制作以三相正弦波变频电源，输出线电压有效值36V ，输出频率20-100HZ ，各相电压的有效值小于0.5V ，输出负载电流0.5A-3A 时，输出线电压有效值保持在36V ，误差小于5%。
基于上述要求本设计采用AC-DC-AC 变换的方法，采用SPWM 控制逆变器实现变频。
由于逆变器的开关以及感性、容性负载等对逆变器输出交流信号的延迟较严重，为了及时稳定变频电源的幅度，本设计采用多片A/D 同时采样输出交流信号。
2.方案的比较与选择1) 正弦波脉宽调制实现方案的选择 (1) 自然采样法图1 自然采样法按照SPWM 控制的基本原理，在三角波和正弦波的自然交点时刻控制功率开关器件的通断，这种生成SPWM 波形的方法称为自然采样法，采用硬件实现时的方框图如图1所示。
图1中三角波发生器负责产生符合要求的SPWM 载波信号（三角波），正弦波发生器产生用户需要频率的正弦波信号，电压比较器在三角波和正弦波的自然交点的时刻实现翻转，控制功率开关器件的通断。
自然采样法生成的SPWM 波形很接近正弦波，若采用软件实现自然采样时需要解超越方程，需要花费大量的时间，难以实现实时控制；若采用硬件实现，为了控制逆变器功率器件的死区，需要很复杂的硬件来延时。
(2) 规则采样法如图 2 所示取三角波两个正峰值之间的时间间隔为一个采样周期c T ，在三角波的负峰值时刻D t 对正弦信号波采样而得到D 点，过D 点作一水平直线和三角波分别交于A 、B 两点，在A 点时刻和B 点时刻控制功率开关器件的通断。
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电力电子课程设计学院：电气与动力工程学院专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导老师：目录第一章：课程设计的目的及要求 (1)1.1课程设计的目的 (1)1.2课程设计的要求 (1)1.3课程设计报告基本格式 (3)第二章：三相变频电源介绍 (3)第三章MATLAB软件的介绍 (4)第四章：整流电路的设计 (5)4.1 整流电路工作原理 (5)4.2电容滤波的不可控整流 (6)4.3 整流模块的计算及选型 (10)第五章：逆变电路的设计 (13)5.1 逆变电路的工作原理及波形 (13)5.2 二极管和IGBT参数选择 (16)第六章：SPWM逆变电路 (18)第七章：驱动电路 (22)第八章：MATLAB软件仿真 (22)第九章：附录及参考文献 (25)第十章：课程设计的心得体会 (26)第一章：课程设计的目的及要求1、课程设计的目的通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：1）培养文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料。
2）培养综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3）培养运用知识的能力和工程设计的能力。
4）培养运用工具的能力和方法。
5）提高课程设计报告撰写水平。
2、课程设计的要求题目：三相变频电源的设计注意事项：1）根据规定题目进行电力电子装置设计2）通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料，确定适应自己的课程设计方案。
首先要明确自己课程设计的设计内容。
设计装置（或电路）的主要技术数据主要技术数据输入交流电源：单相220V，f=50Hz。
交直变换采用二极管整流桥电容滤波电路，无源逆变桥采用三相桥式电压型逆变主电路，控制方法为SPWM控制原理输出交流：电流为正弦交流波形，输出频率可调，输出负载为三相星形RL 电路，R=10Ω，L=15mH3、设计内容：1）整流电路的设计和参数计算及选择（整流电路工作原理、输出波形分析、整流模块的计算及选型、滤波电容参数计算及选型）2）三相逆变主电路的设计和参数选择（结合负载阐述三相电压型无源逆变电路的工作原理，分析输出相电压、线电压波形；对开关器件和快恢复二极管进行计算选择及选型）3）三相SPWM控制及驱动电路的设计：根据SPWM调制原理分析逆变电路的输出相电压、线电压波形；设计驱动电路；选择控制模块和驱动模块。
（SPWM集成控制芯片或分立元件构成。
驱动模块有：日本富士EXB系列或三菱M579系列）4）画出完整的主电路原理图和控制电路原理图，并进行仿真研究和分析。
3、在整个设计中要注意培养灵活运用所学的电力电子技术知识和创造性的思维方式以及创造能力要求具体电路方案的选择必须有论证说明，要说明其有哪些特点。
主电路具体电路元器件的选择应有计算和说明。
课程设计从确定方案到整个系统的设计，必须在检索、阅读及分析研究大量的相关文献的基础上，经过剖析、提炼，设计出所要求的电路（或装置）。
课程设计中要不断提出问题，并给出这些问题的解决方法和自己的研究体会。
设计报告最后给出设计中所查阅的参考文献最少不能少于5篇，且文中有引用说明，否则也不能得优）。
4 、在整个设计中要注意培养独立分析和独立解决问题的能力要求学生在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路等详细的设计（包括计算和器件选型）。
严禁抄袭，严禁两篇设计报告基本相同，甚至完全一样。
5 、课题设计的主要内容是主电路的确定，主电路的分析说明，主电路元器件的计算和选型，以及控制电路设计。
报告最后给出所设计的主电路和控制电路标准电路图，不同频率下输出电压电流波形，驱动控制电路中驱动信号波形以及其它主要波形，6 、课程设计用纸和格式统一课程设计用纸在学校印刷厂统一购买和装订，封面为学校统一要求。
要求图表规范，文字通顺，逻辑性强。
设计报告不少于20页第二章：三相变频电源介绍三相变频电源以MPWM方式制作，用主动元件IGBT模块设计使本机容量可达200KVA，以隔离变压器输入及输出，来增加整机稳定性，特别适应感性，容性及特殊负载，负载测试和寿命试验可靠性高。
三相变频电源特点:1）高频MPWM设计，IGBT功率推动，体积小、可靠性高、噪音低。
2）效率达85%以上3）反应快速，对100%除载/加载，稳压反应时间在2ms以内。
4）超载能力强，瞬间电流能承受额定电流的300%5）波峰因素比(CREST FACTOR RATIO)高于3：1。
6）具过压、过流、超温等多重保护及报警装置本文设计的三相变频电源将使用交—直—交整流—逆变电路和PWM驱动电路实现三相变频电源。
第三章：MATLAB软件的介绍MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB 是由美国mathworks 公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C 、Fortran ）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
本文将使用MATLAB 软件进行仿真测试第四章 整流电路的设计4.1. 整流电路工作原理4.1.1单相不可控整流电路带电阻负载电路原理分析在0到180度VD1和VD4导通，在180到360度VD2和VD3a)a)单相桥式整流电路 b)d b)交流输入正半周 单相桥式整流电路工作图 c)u d c)交流输入负半周单相 桥式整流电路工作图导通。
使流过电阻R 的电流始终为正，规律总结如下表；Ωt 0～π π～2π二极管导通情况 VD 1和VD 4导通、VD 2和VD 3截止VD 2和VD 3导通、VD 1和VD 4截止u d |u 2| |u 2|u VD u VD1,4=0， u VD2,3= -|u2| u VD3=0，u VD1,4= -|u 2|U d 4.2 电容滤波的不可控整流4.2.1电容滤波的不可控整流电路图及波形⎰=π0229.0)(d sin 21U t t U ωωπ电容滤波的不可控整流电路图4.2.2 电路原理分析该电路的基本工作情况是，在u2正半周过零点至t ω=0期间，因u2>ud,，故二极管均不导通，次阶段电容C 向R 放电，提供负载所需电流，同时ud 下降。
至t ω=0之后，u2将要超过ud ，使得VD1和VD4开通，ud=u2，交流电源向电容充电，同时向负载R 供电。
设VD1和VD4导通的时刻与u2过零点相距δ角，则22sin()u t ωδ=+ （1-1）式中，ud 为VD1、VD4开始导通时刻直流侧电压值。
将u2代入并求解得2cos()c i CU t ωδ=+ （1-4）而负载电流为22sin()R u i t RR ωδ==+ （1-4）将()0d i θ=代入式（1-5），得tan()RC θδω+=- （1-6）电容被充电到t ωθ=时，22sin()d u u θδ==+，VD1和VD4关断。
电容开始以时间常数RC 按指数函数放电。
当t ω=π，即放电经过πθ-角时，ud 2sin δ，另外一对二极管VD2和VD4导通，此后u2正半周的情况一样。
由于二极管导通后u2开始向C 充电时的ud 与二极管管段后C 放电结束时的ud 相等，故下式成立：22sin()sin RCt eπθωωδδ-+= （1-6）注意到δθ+为第2象限角，由式（1-6）arctan()RC πθδω-=+ （1-7）在RC ω已知时，即可由式（1-8）求出δ，进而由式（1-7）求出θ。
显然δ和θ仅有乘积RC ω决定。
4.2.3.主要的数量关系1）输出电压平均值 空载时，R =∞,放电是间常数为无穷大，输出电压最大，2d U =。
整流电压平均值Ud 可根据前述有关计算公式推导得出，但推导繁琐。
空载时，2d U =重载时，R 很小，电容放电很快，几乎失去储能作用。
随复合的增加，Ud 逐渐趋近于0.9U2，即趋近于负载时的特性。
通常在设计时根据负载情况选择电容C 值，使352RC T ≥，T为交流电源的周期，此时输入电压为21.2d U U = （1-9）2）电流平均值 输出电流平均值R I 为d R U I R =（1-10）在稳态时，电容C 在一个周期内吸收的能量和释放的能量相等，且电压平均值保持不变。
相应的，流经电容的电流在一个周期内的平均值为零，又由d c R i i i =+得出d R i i = （1-11）在一个电源周期中，id 有两个波头，1VD 、4VD 和2VD 、3VD 。
反过来说，流过某个二极管的电流VD i 只有两个波头中的一个，故其平均值为22d RdVD I I I ==（1-12）3）二极管承受的电压 二极管承受的反向电压最大值为变压器2。
4.3 整流模块的计算及选型 4.3.1整流电路的输出电压为 21.2 1.2220264()d U U V ≈=⨯= 后级电路的输出相电压为0.4710.471 1.2220124.344()UN d U U V ===⨯⨯=逆变电路输出侧负载为+=10Z 65.5j （Ω） 逆变输出电流47.2983.1065.510344.124-∠=+==j Z U I UN （A ）输出有功功率⨯⨯⨯==83.10344.1243ϕICOS mU P UN 0.871=3517.2W 设逆变过程中有功功率不变，则整流输出电流为30.1508712642.3517=⨯==ϕCOS U P I d d （A ）整流输出侧阻抗值为 )(25.1730.15264Ω===d d I I U Z又l Z =47.29arctan==R wLϕ解得；R= 15.01)(Ω L=0.027(H)由3~52RC T≥得 C=1666.6~2776.0)(F μ考虑到电网电压波动±10%，则电容所承受的最高电压为max 210%) 1.1220342.24()C U U V =+=⨯=故电容耐压值为 max 1.5 1.5342.24513()C U V ⨯=上网查询可以选择东莞市山田科技有限公司生产的550v3300F μ的电解电容。
4.3.2二极管的主要参数的计算： 流过整流二极管的平均电流为)(65.7230.152A I I d dVD ===电流有效值为：)(87.1156.757.157.1A I I dVD VD =⨯== 整流二极管的最大反向电压为;210%) 1.1220342.24()RRM U U V =+=⨯=选择整流二极管的参数为故正向平均电流 A I I dVD F )30.15~475.11()2~5.1(== 反向重复峰值电压 2342.24684.48()RRM U V =⨯= 4.3.3整流二极管选择由算出的二极管参数，上网查询找出以下两个型号的管子符合要求；第五章逆变电路的设计5.1逆变电路工作原理及波形三相电压型桥式逆变电路（1）基本工作方式——180°导电方式（2）每桥臂导电180°，同一相上下两臂交替导电，各相开始导电的角度差120 °。