新能源汽车功率电子基础 第2版第7章 整流技术.ppt

汽车功率电子基础—第7章整流技术工作原理（1）电源电压正半周：VD1、VD4导通，is正向；（2）电源电压负半周：VD2、VD3导通，is负向；（3）负载电压：整流的电压系数0.9，频率增倍，iR不变向。220V交流输入，整流电压平均值198V。整流电压脉动系数sigma（）*电路工作特点①??每相相电压的极大值和极小值的区间都各占120°。②??当某相相电压处于极大值区间时，该相电压连接桥臂的共阴极二极管导通。③??当某相相电压处于极小值区间时，该相电压连接桥臂的共阳极二极管导通。④??每个功率二极管的导通角为120°，每个桥臂的上下二极管的换相角为60°。⑤??功率二极管的导通次序为56、61、12、23、34、45，自然换相角为60°。⑥??整流电压交流成分的脉动频率为输入电源频率的6倍，即300Hz。380V线电压输入，整流平均值513V，最大电压537V整流电压脉动系数sigma（）=4.2%*相控整流：利用半控开关器件SCR的开通可控特性（承受正向电压，且有触发脉冲）和单向导电性。控制SCR触发相位角（脉冲施加时刻），能够控制负载电源传送至负载的起始时刻，实现了整流电压的控制。控制角：从SCR承受正向电压时刻起到触发脉冲前沿时刻间的时间所对应的电角度。导电角：元件在一个周期内导通的时间所对应的电角度，与控制角互补。相控：改变SCR控制角的大小（移相），能够控制输出电压的大小，实现相控。电路工作原理：（1）电感电流断流模式：阻性负载和感性负载（VD1/VD2换流）（2）电感电流续流模式：感性负载（VD1/VD2、VT1/VT2换流）*相控整流：利用半控开关器件SCR的开通可控特性（承受正向电压，且有触发脉冲）和单向导电性。控制SCR触发相位角（脉冲施加时刻），能够控制负载电源传送至负载的起始时刻，实现了整流电压的控制。控制角：从SCR承受正向电压时刻起到触发脉冲前沿时刻间的时间所对应的电角度。导电角：元件在一个周期内导通的时间所对应的电角度，与控制角互补。相控：改变SCR控制角的大小（移相），能够控制输出电压的大小，实现相控。电路工作原理：（1）电感电流断流模式：阻性负载和感性负载（VD1/VD2换流）（2）电感电流续流模式：感性负载（VD1/VD2、VT1/VT2换流）*1.电路工作原理*1.控制系统原理*1.电路工作原理*进入周期稳定状态后，图7.21d的交流电流is几乎与交流电压us以正弦波同步周期变化，基波的幅值和频率分别为21A和50Hz，总畸变率THD小于2.5%，交流电源的功率因数达到0.9994。PF、THD和ηu对电容C值的变化最敏感，三个指标随C值增大而趋好。但是，C值的进一步成倍增加，三个指标变化幅度减小。电感L和锯齿波频率fp对THD指标略有影响，而且过小的L值会使电感电流处于周期性断流状态，使APFC变换器处于DCM工作模式。另外，PI调节器的比例系数和积分系数也对系统性能指标产生影响。*1.电路工作原理*进入周期稳定状态后，图7.21d的交流电流is几乎与交流电压us以正弦波同步周期变化，基波的幅值和频率分别为21A和50Hz，总畸变率THD小于2.5%，交流电源的功率因数达到0.9994。PF、THD和ηu对电容C值的变化最敏感，三个指标随C值增大而趋好。但是，C值的进一步成倍增加，三个指标变化幅度减小。电感L和锯齿波频率fp对THD指标略有影响，而且过小的L值会使电感电流处于周期性断流状态，使APFC变换器处于DCM工作模式。另外，PI调节器的比例系数和积分系数也对系统性能指标产生影响。*第7章整流技术目录7.0基本概念 7.1不可控整流电路7.2直流滤波电路7.3相控整流电路7.4PWM整流电路7.5动力蓄电池充电系统7.0基本概念－功能与分类功能（1）将交流电直接变换为直流电；（2）直流电的电压幅值可调；（3）交流电的输入功率因数可调。分类（1）器件类型：不控型、半控型和全控型；（2）控制原理：相控、PWM；（3）相数波形：单相、三相、半波、全波。应用（1）直流电源：直流电动机、蓄电池充电等提供直流电源；（2）PWM整流：功率因数校正、有源逆变、无功控制等。7.1不可控整流电路－单相二极管整流电路图7.1单相二极管整流电路整流电压脉动系数图7.2单相二极管整流电路波形7.1不可控整流电路－三相二极管整流电路图7.3三相二极管整流电路整流电压脉动系数图7.4三相二极管整