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整流电路

把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成(见图)。

图

变压器的主要作用是:

(1)电压匹配。对于每种具体的整流电路,其交流输入电压与直流输出电压平均值间有一定的关系。对规定的直流电压和选定的电路,所对应的交流电压可能与电网电压不相等,这时便需要通过变压器进行电压变换。

(2)电隔离。减小电网与整流电路间的电干扰和故障影响。在实际整流电路中是否需要设置变压器则视具体情况而定。20世纪70年代以来,整流主电路多采用硅整流二极管和晶闸管组成,视具体电路功能灵活选用。在整流主电路与负载之间常接有滤波器,目的是滤去脉动直流电压中的交流成分。整流电路在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解电镀等领域得到广泛的应用。

选择整流电路的主要依据是,交流侧电源的功率因数及谐波、变压器容量、整流元件容量、控制范围及控制特性、直流侧电压和电流的脉动等。此外在不同的应用场合,过载特性、电力流通方向的可逆性、整流元件的冷却方式等也是选择电路的依据。在电路型式确定以后,根据负载的大小和性质来决定变压器、整流元件、滤波器等的容量和规格、对控制电路提出技术要求并选择适当的保护元件。

为满足不同的生产要求,已开发了许多各具特色的整流电路,大致可按 5种方法划分。

(1)按电路结构分类,可分为桥式电路和零式电路;

(2)按组成电路的器件分类,可分为不控整流电路、半控整流电路和全控整流电路;

(3)按供电电网的相数分类,可分为单相电路、三相电路、多相电路;

(4)按电路的控制方式分类,可分为相控整流电路和斩控整流电路;

(5)按工作范围分类,可分为单象限电路和双象限电路。

零式电路和桥式电路

零式电路指带零点或中性点的电路,又称半波电路。它的特点是所有整流元件的阴极(或阳极)都接到一个公共接点,向直流负载供电,负载的另一根线接到交流电源的零点。桥式电路实际上是由两个半波电路串联而成,故又称全波电路。

全控整流电路和半控整流电路

全控整流电路指所有整流元件均采用晶闸管(或大功率晶体管)构成。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,并使直流负载电压反向。全控电路常被称为双象限电路,因为在这种电路中功率既可由电源流向负载,也可由负载反馈给电源。半控整流电路由晶闸管和二极管混合组成,在这种电路中,可以调节直流电压值,但负载电压不能反向,即功率只能由交流电源流向直流负载,故半控电路常称为单象限电路。