A. 电路的种类及功能
整流电路按组成的器件分为三类:不可控、全控和半控,不可控整流电路完全由不可控二极管组成,全控整流电路中,所有的整流元件都是可控的。
整流电路的类型及功能
一、按组成器件分类
整流电路是一种将交流电压变换成直流电压的电路,整流电路按组成的器件来分有三类:不可控、全控和半控。
1、不可控整流电路
不可控整流电路完全由不可控二极管组成,电路结构一定之后其直流整流电压和交流电源电压值的比是固定不变的;
2、全控整流电路
在全控整流电路中,所有的整流元件都是可控的(SCR、GTR、GTO等),其输出直流电压的平均值及极性可以通过控制元件的导通状况而得到调节,在这种电路中,功率既可以由电源向负载传送,也可以由负载反馈给电源,即所谓的有源逆变;
3、半控整流电路
半控整流电路由可控元件和二极管混合组成,在这种电路中,负载电源极性不能改变,但平均值可以调节。
为满足不同的生产要求,已发展了多种可控整流电路并各具特色。
如按电路结构可分为桥式电路和零式电路;按电网相数可范围单相电路、三相电路和多相电路;按控制方式可分为相控式电路和斩波式电路;按组成器件又可分为全控型电路和半控型电路等等。
二、整流电路的种类
整流电路常见的有四种:
1.半波整流电路:电路中使用一只整流二极管构成一组整流电路。
2.全波整流电路:电路中使用两只整流二极管构成整流电路。
3.桥式整流电路:电路中使用四只整流二极管构成一组整流电路。
4.倍压整流电路:电路中至少使用两只整流二极管构成一组整流电路。
三、整流电路的解释
整流电路(rectifyingcircuit)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。
它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应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
整流电路种类很多,它的分类方式也很多。
B. 整流器有哪些分类
二极管整流器 所有整流器类别中最简单的是二极管整流器。在最简单的型式中,二极管版整流器不提供权任何一种控制输出电流和电压数值的手段。为了适用于工业过程,输出值必须在一定范围内可以控制。通过应用机械的所谓有载抽头变换器可以完成这种控制。作为典型情况,有载抽头变换器在整流变压器的原边控制输入的交流电压,因此也就能够在一定范围内控制输出的直流值。通常有载抽头变换器与串联在整流器输出电路中的饱和电抗器结合使用。通过在电抗器中引入直流电流,使线路中产生一个可变的阻抗。因此,通过控制电抗器两端的电压降,输出值可以在比较窄的范围内控制。
晶闸管整流器 在设计上非常接近二极管整流器的是晶闸管整流器。因为晶闸管整流器的电参数是可控的,所以不需要有载抽头变换器和饱和电抗器。
因为晶闸管整流器不包含运动部件,所以晶闸管整流器系统的维修减少了。注意到的一个优点是晶闸管整流器的调节速度较二极管整流器快。在过程特性的阶跃期间,晶闸管整流器常常调节很快,以致能够避免过电流。其结果是晶闸管系统的过载能力能够设计得比二极管系统小。
C. 相控整流电路的分类
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。 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,只有它们同时导通才能形成导电回路。T1、T2、T3、T4、T5、T6的触发脉冲互差60°。因此,电路每隔60°有一个晶闸管换流,导通次序为1→2→3→4→5→6,每个晶闸管导通120°。在整流电路合闸后,共阴极和共阳级组各有一个晶闸管导通。因此,每个触发脉冲的宽度应大于60°、小于120°,或用两个窄脉冲等效地代替大于60°的宽脉冲,即在向某一个晶闸管送出触发脉冲的同时,向前一个元件补送一个脉冲,称双脉冲触发。整流输出电压波形如图2 所示。当T1、T6导通时,ud=uab;T1、T2导通时,ud=uac;同理,依次为ubc,uba,uca,ucb,均为线电压的一部分,脉动频率为300Hz,晶闸管T1上的电压uT1波形分为三段,在T1导电的120°中,uT1=0(仅管压降);当T3导通,T1受反向电压关断,uT1=uab;T5导通时,T3关断,uT1=uac。因此晶闸承受的最大正、反向电压为线电压的峰值。
采用三相全控桥式整流电路时,输出电压交变分量的最低频率是电网频率的6倍,交流分量与直流分量之比也较小,因此滤波器的电感量比同容量的单相或三相半波电路小得多。另外,晶闸管的额定电压值也较低。因此,这种电路适用于大功率变流装置。 随着整流电路的功率进一步增大(如轧钢电动机,功率达数兆瓦),为了减轻对电网的干扰,特别是减轻整流电路高次谐波对电网的影响,可采用十二相、十八相、二十四相,乃至三十六相的多相整流电路。图3a为两组三相桥串联组成的十二相整流电路。为了获得十二相波形,每个波头应该错开30°。所以采用三绕组变压器,次级的两个绕组一个接成星形,另一个接成三角形,分别供给两组三相桥。两组整流桥串联后再接到负载。由于两组整流桥输出的电压的相位彼此差30°,因此在负载上得到十二脉波的整流电压,合成电压中最低次谐波频率为600Hz,输出电压ud=ud1+ud2,电流id=id1=id2。图3b是两组三相桥并联组成大电流的十二相整流电路。两桥变压器次级绕组电压依次相差30°。若两组桥的交流线电压相等,各自的控制角也相等,则两组桥的整流平均电压也相等,只要极性相符合,就可以并联运行。但是两组整流电压的瞬时值是不等的,两组电源间会出现交流环流。为了限止环流,延长晶闸管的导通时间,需要加入平衡电抗器,输出电压ud=(ud1+ud2)/2,电流id=id1+id2。
采用多相整流电路能改善功率因数,提高脉动频率,使变压器初级电流的波形更接近正弦波,从而显著减少谐波的影响。理论上,随着相数的增加,可进一步削弱谐波的影响。但这样做增加了设备费用,在技术上对精确地得到相同的控制角提出了较严格的要求。因而需对方案的技术经济指标进行全面分析,最后作出选择。 选择整流电路时,主要从电性能好、结构简单、经济实用、对电网影响小等方面考虑,合理选用。
D. 整流电路分类与应用
整流电路主要分三类;
1、半波整流。简单、电源利用率小(一半没用),适版用于简单电路(如权电吹风中电热丝的低档就是半波整流输出)。
2、全波整流。有桥式整流电路和变压器全波整流电路。电源利用率高,适用于大部分场合。
3、倍压整流。输出高压小电流。
电子技术的电源部分都有相关的介绍。
E. 整流器有几种类型
整流器按类型分有二极管整流。硒钢片整流,可控硅整流。
按整流方式分有半波整流、全波整流、桥式整流,
F. 整流电路分几种…
朋友,所谓整流电路(rectifying circuit),就是把交流电能转换为直流电能的电路。大回多数整流电路由变压答器、整流主电路和滤波器等组成。它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应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电,这就是交流电的整流过程,整流电路主要由整流二极管组成。经过整流电路之后的电压已经不是交流电压,而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压,习惯上称单向脉动性直流电压。整流电路主要种类——有半波整流电路、全波整流电路、桥式整流、倍压整流。同时按组成的器件可分为不可控电路、半控电路、全控电路三种。按电路结构可分为零式电路和桥式电路。按电网交流输入相数分为单相电路、三相电路和多相电路。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。其中所有半波整流电路都是单拍电路,所有全波整流电路都是双拍电路。按控制方式可分为相控式电路和斩波式电路(斩波器)。按引出方式的不同分中点引出整流电路,桥式整流电路,带平衡电抗器整流电路,环形整流电路,十二相整流电路。
G. 整流电路的分类方式
可分为不可控电路、半控电路、全控电路三种
1)不可控整流电路完全由不可控二极管组成,电路结构一定之后其直流整流电压和交流电源电压值的比是固定不变的。
2)半控整流电路由可控元件和二极管混合组成,在这种电路中,负载电源极性不能改变,但平均值可以调节。
3)在全控整流电路中,所有的整流元件都是可控的(SCR、GTR、GTO等),其输出直流电压的平均值及极性可以通过控制元件的导通状况而得到调节,在这种电路中,功率既可以由电源向负载传送,也可以由负载反馈给电源,即所谓的有源逆变。 可分为零式电路和桥式电路
1)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。
2)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。
3、按电网交流输入相数分为单相电路、三相电路和多相电路
1)对于小功率整流器常采用单相供电;单相整流电路分为半波整流,全波整流,桥式整流及倍压整流电路等。
2)三相整流电路是交流测由三相电源供电,负载容量较大,或要求直流电压脉动较小,容易滤波。三相可控整流电路有三相半波可控整流电路,三相半控桥式整流电路,三相全控桥式整流电路。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,采用三相全控桥式整流电路时,输出电压交变分量的最低频率是电网频率的6倍,交流分量与直流分量之比也较小,因此滤波器的电感量比同容量的单相或三相半波电路小得多。另外,晶闸管的额定电压值也较低。因此,这种电路适用于大功率变流装置。
3)多相整流电路 随著整流电路的功率进一步增大(如轧钢电动机,功率达数兆瓦),为了减轻对电网的干扰﹐特别是减轻整流电路高次谐波对电网的影响,可采用十二相﹑十八相﹑二十四相,乃至三十六相的多相整流电路。采用多相整流电路能改善功率因数,提高脉动频率,使变压器初级电流的波形更接近正弦波,从而显著减少谐波的影响。理论上,随着相数的增加,可进一步削弱谐波的影响。多相整流常用在大功率整流领域,最常用的有双反星中性点带平衡电抗器接法和三相桥式接法。 可分为相控式电路和斩波式电路(斩波器);
1)通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式,简称相控方式。
2)斩波器就是利用晶闸管和自关断器件来实现通断控制,将直流电源电压断续加到负载上,通过通、断的时间变化来改变负载电压平均值,亦称直流-直流变换器。它具有效率高、体积小、重量轻、成本低等优点,广泛应用于直流牵引的变速拖动中,如城市电车、地铁、蓄点池车等。斩波器一般分降压斩波器,升压斩波器和复合斩波器三种。 分中点引出整流电路,桥式整流电路,带平衡电抗器整流电路,环形整流电路,十二相整流电路1)中点引出整流电路分:单脉波(单相半波),两脉波(单相全波),三脉波(三相半波),六脉波(六相半波)
2)桥式整流电路分:两脉波(单相)桥式,六脉波(三相)桥式
3)带平衡电抗器整流电路分:一次星形联结的六脉波带平衡电抗器电路(即双反星带平衡电抗器电路),一次角形联结的六脉波带平衡电抗器电路
4)十二相整流电路分:二次星、三角联结,桥式并联(带6f平衡电抗器)单机组十二脉波整流电路;二次星、三角联结,桥式串联十二脉波整流电路;桥式并联等值十二脉波整流电路;双反星形带平衡电抗器等值十二脉波整流电路。
H. 整流器的分类
1.可控硅电源(俗称硅整流)
利用可控硅整流元件[又叫晶闸管,英文缩写SCR,是一种大功率硅半导体器件。它具有同半导体二极管相似的单向导电特性,但它的导通可控制,所以说它是具有可控的单向导电特性的整流元件。利用它的特性,可以组成各种不同功能的装置]把交流电变换成大小可调的直流电
它采用工频变压器将交流输入电压转变为较低(IOV~20V)交流电压,再通过可控硅进行整流和调压。控制机理是通过控制电路对可控硅的导通角进行控制来实现输出电压和电流的调节。此种电源的缺点是体积大、重量重、噪音大、耗电大、波纹大。随着生产工艺对镀层质量及自动控制的要求越来越高,以及近年来人们对节能及环保意识的增强,在PCB电镀中已逐渐淘汰。它主要使用在电流较大的工业电镀上。
2.高频开关整流器(亦称开关电源)
它将交流电网经EMI防电磁干扰线路滤波器,直接整流、滤波,经变换器将直流电压变换成数十或数百kHz的高频方波,经高频变压器隔离、降压,再经高频滤波输出直流电压。经取样、比较、放大及控制、驱动电路,控制变换器中功率管的占空比,得到稳定的输出电压(或输出电流)。
高频开关整流器的调整管工作在开关状态,功率损耗小,效率可达到75%~90%,体积小、重量轻,而且精度、纹波系数均优于硅整流器,在全输出范围内都能达到生产所要求的精度。它具有自我保护能力,可以在带载的情况下任意启停。它能极方便的同计算机进行连接,给自动化生产中带来了极大的方便,在PCB电镀行业中得到广泛的应用。
电镀用高频开关整流器的主变换结构有正激式、半桥式、全桥式等,其中既有脉宽调制(PWM)的“硬开关”电路,又有热门的移相控制“软开关”电源电路。
脉宽调制(PWM)高频开关整流器,工作频率大都低于50 kHz,采用电压或电流反馈控制。它是通过中断功率通量和调节占空比方法,改变驱动电压脉冲宽度来调整输出电流,使器件工作在“硬开关”状态,即强迫导通(电压不为零时)或强迫关断(电流不为零时),使开关功率管开关期间同时存在高压与大电流的交叉,因此开关损耗大,尖峰干扰强。变压器漏感与大电流变化率激起的高压尖峰,不仅易损坏功率管,还产生明显的电磁辐射,降低了可靠性和电源效率。
近几年来新出现的零电压转换(zvT)和零电流转换(ZCT)技术,或者称“软开关”技术,综合了PWM 开关与谐振变换技术两者的优点:既有脉冲方波高效传递功率和恒频控制便于优化参数,又有谐振技术的低损耗和零电压转换的特点。这种“零开关”技术充分利用变压器的漏感于功率管的输出结电容之间的谐振,产生满足零电压导通和零电流截止的条件,在开关管导通时电压为零,截止时流经开关管的电流为零。因此大大减少了功率管的开关电压、电流应力和尖刺干扰,降低了功耗,开关效率明显提高。
I. 整流的类型
半波、全波、桥式整流!一般就是这几种类型!
J. 说一说整流电路有几种类型
可以分为单相,三相整流电流
还可以分为可控和不可控整流
还可以分为半桥和全桥整流