三相桥式整流器 - 工作原理和电路
如果单相或桥式单相整流器用于小功率直流电路,那么有时需要三相整流器来供给更大功率的负载。
三相整流器允许在输出电压纹波水平较低的情况下获得较高的恒定电流值,这具有降低对平滑输出滤波器特性的要求的效果。
所以,首先,考虑下图所示的单相三相整流器:
在图中所示的单端电路中,只有三个接在三相变压器次级绕组的端子上。 整流器…负载连接到二极管阴极汇聚的公共点和变压器三个次级绕组的公共端子之间的电路。
现在让我们考虑变压器次级绕组和三相单端整流器的其中一个二极管中出现的电流和电压的时序图:
某些直流设备需要比上述单个电路所能提供的更高的电源电压。因此,在某些情况下,三相推出电路更合适。其示意图如下图所示。
正如我们已经指出的,过滤器要求降低了,您可以在图表中看到这一点。该电路称为三相拉里奥诺夫桥式整流器:
现在查看图表并将它们与单元图进行比较。桥式电路中的输出电压很容易表示为两个反相工作的单个整流器的电压之和。电压 Ud = Ud1 + Ud2。输出相数明显更多,网络波频率更高。
在这种特殊情况下,六个直流相而不是单个电路中的三个。因此,减少了对抗混叠滤波器的要求,在某些情况下甚至可以完全去除。
三相绕组加上两个半周的整流,基波频率等于电网频率的六倍(6 * 50 = 300)。这可以从电压和电流图中看出。
桥接可以看作是两个单相三相零点电路的组合,二极管1、3、5为二极管的阴极组,二极管2、4、6为阳极组。
两个变压器似乎合二为一。在电流流过二极管的任何时刻,两个二极管同时参与这个过程——每组一个。
阴极二极管打开,相对于相对的二极管组的阳极施加更高的电势,而在阳极组中,恰好二极管的电势相对于阴极组的二极管的阴极施加较低的电势打开。
二极管之间工作时间间隔的转换发生在自然开关的瞬间,二极管按顺序工作。因此,共阴极和共阳极的电位可以通过相电压图的上包络线和下包络线来测量(见图)。
整流后电压的瞬时值等于二极管阴极组和阳极组之间的电位差,即图中包络线之间的纵坐标之和。次级绕组的正向电流显示在阻性负载图中。
类似地,可以从三相变压器获得六个以上的恒压相:九个、十二个、十八个甚至更多。整流器中的相位越多(二极管对越多),输出电压的纹波水平就越低。在这里,看看带有 12 个二极管的电路:
此处,三相变压器包含两个三相次级绕组,其中一组组合成“三角形”电路,另一组组合成“星形”。各组线圈的匝数相差 1.73 倍,这使得从“星形”和“三角形”获得相同的电压值成为可能。
在这种情况下,这两组次级绕组中的电压相对于彼此的相移为30°。由于整流器串联连接,输出电压相加,负载纹波频率现在比电源频率高 12 倍,而纹波水平较低。
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