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整流电路移相如何确定?LED全波整流电路的设计,什么是相控整流电路

时间:04-15 来源:网络整理 点击:

  整流电路控制角移相要如何确定下来?

  一言以蔽之,整流电路控制角的范围取决于整流电路直流输出电压平均值时所得的控制角,详细分析如下。


  基本概念:

  触发延迟角(控制角)——从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止所对应的电角度,用:

  表示,称触发角或控制角。

  整流电路的分类:

  按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种;

  按电路结构可分为桥式电路和零式电路;

  按交流输入相数分为单相电路和多相电路;

  按变压器二次侧电流的方向是单向或双向,又分为单拍电路和双拍电路。

  下面主要以单相桥式全控整流电路(Single Phase Bridge Controlled RecTIfier)为例进行分析。

  1 单相桥式全控整流电路带阻性负载

  单相全控桥式带电阻负载时的波形单相全控桥式带电阻负载时的波形

  令其为0,则有

  ,即单相全控桥式整流电路带电阻负载时的控制角移相范围为180°。

  2 单相桥式全控整流电路带感性负载

  单相全控桥式带感性负载时的波形 单相全控桥式带感性负载时的波形

  令其为0,则有

  ,即单相全控桥式整流电路带感性负载时的控制角移相范围为90°。

  其他的,像三相桥式全控整流电路带不同负载的情况同理。

  如, 三相桥式全控整流电路带电阻负载时

  ,则有其控制角的移相范围是120°。、

  LED全波整流电路的设计:

  该电路的优点是:电路简单、成本低。缺点是:体积大、电压驱动模式,LED亮度会随着供应电压的变化而有所改变;无法提供恒流输出;突波电流较大。这种LED驱动电源的电路结构非常简单,只需要一个低频变压器、整流器、滤波电容,以及一个用于调整亮度的可变电阻。串联LED的数目主要由变压器的匝数比所决定。一旦选用变压器的匝数比固定之后,若要得到一样的亮度9就很不容易再改变LED的数目。

  什么是相控整流?

  采用相位控制方式以实现负载端直流电能控制的可控整流电路。可控是因为整流元件使用具有控制功能的晶闸管。在这种电路中,只要适当控制晶闸管触发导通瞬间的相位角,就能够控制直流负载电压的平均值。故称为相控。

  分类  相控整流电路分为单相、三相、多相整流电路3种。

  单相整流电路  图1a为单相半波可控整流电路。图中ug为晶闸管的触发脉冲,其工作过程如下:当u2负半周时,晶闸管不导通。在u2正半周时,不加触发脉冲之前,晶闸管也不导通,只有加触发脉冲之后,晶闸管才导通,这时负载Rd上流过电流。在电流为零时刻,晶闸管自动关断,为下一次触发导通作好准备,如此循环往复,负载上得到脉动的直流电压ud。晶闸管从开始承受正向电压起到开始导通这一角度称为控制角,以α表示。这样,只要改变控制角α的大小,即改变触发脉冲出现的时刻,就改变了直流输出电压的平均值。触发脉冲总是在电源周期的同一特定时刻加到晶闸管的控制极上,所以,触发脉冲和电源电压在频率和相位上要配合好,这种协调配合的关系称为同步。图1b为单相桥式可控整流电路。它与单相半波可控整流电路相比,其变压器利用系数较高,直流侧脉动的基波频率为交流基波的二倍,故为小功率场合常用的整流电路之一。 这里,脉波数P的概念很重要。所谓脉波数就是在交流电源的一个周期之内直流侧输出波形的重复次数。通常脉波数越多,直流侧输出越平滑,交流侧电流越接近正弦波。为了增加脉波数,可以增加交流侧相数,但是, 一般相数增加越多,各相的通电时间变得越短,这样会使整流元件与整流变压器副边绕组的利用率变坏,使装置体积变大,成本提高。图1c为单相桥式半控整流电路,由于可控的晶闸管与不控的二极管混合组成,故称半控。F称续流二极管,若直流电压变为负值,它成为直流侧环流的路径,维持输出电压为零。

  单相整流电路比较简单,对触发电路的要求较低,相位同步问题很简单,调整也比较容易。但它的输出直流电压的纹波系数较大。由于它接在电网的一相上,易造成电网负载不平衡,所以一般只用于4kW以下的中小容量的设备上。如果负载较大,一般都用三相电路。

  三相整流电路

当整流容量较大,要求直流电压脉动较小,对快速性有特殊要求的场合,应考虑采用三相可控整流电路。这是因为三相整流装置三相是平衡的,输出的直流电压和电流脉动小,对电网影响小,且控制滞后时间短。图2为三相桥式全控整流电路及其输出电压波形。在理想情况下,电路在任何时刻都必须有两个晶闸管导通,一个是共阳极组的,另一个是共阴级组的,只有它们同时导通

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