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通信电源通信工程系龚国友第五章 1、整流电路概述?通信整流技术的发展?通信电源的低频整流设备从 20世纪 50年代末的饱和电抗器控制的稳压稳流硒整流器, 60年代的硅二极管取代硒整流片的稳压稳流硅整流器, 60年代末 70年代初稳压稳流可控硅整流器,一直到 80年代末 90年代初的高频开关整流器,我国通信用整流设备经历了几代变革。 90年代以后,随着计算机控制技术、功率半导体技术和超大规模集成电路生产工艺的飞速发展, 高频开关整流技术和产品也越来越成熟,性价比逐步提升,目前已经逐步取代了可控硅整流器,并且还在不断地朝着高频化、高效率、大功率、小型智能化、清洁环保的方向发展。 不控整流电路 单相桥式不控整流电路单相桥式不控整流电路由4个整流二极管组成。电阻性负载的单相桥式不控整流电路如图 。 ,整流二极管VD1、VD4导通。这时VD1、VD4上的压降很小,在理想情况下,可视为两根导线。电流从输入电源上端经VD1、R、VD4回到输入电源下端,负载上得到一个半波整流电压。当电源极性改变为上端负下端正时,整流二极管VD2、VD3导通。电流流过VD2、R、VD3形成回路,负载上得到与前半周极性相同的又一个半波整流电压。设输入为正弦波交流电压ui=2Usin ωt,则输出电压ud为单方向的正弦波绝对值,电阻性负载时波形图如图 。图 5-1单相桥式不控整流电路图 5-2 电阻性负载的单相桥式不控整流波形图 ,U为整流桥输入交流电压的有效值。流过负载的直流电流为 ,负载电流是由两组整流二极管(VD1、VD4和VD 2、VD3)轮流导通供给的,流过每个整流二极管的平均电流IVD等于负载电流的一半,即 不控整流电路当二极管VD1、VD4导通时,忽略二极管的正向压降,VD2、VD3两只二极管承受的反向电压等于输入电源电压。当二极管VD2、VD3导通时,V D1、VD4承受的反向电压也是如此。所以,整流二极管承受的最高反向电压为单相桥式不控整流电路图还有另外两种画法,如图 。 不控整流电路 三相桥式不控整流电路 。整流桥臂可分为两组,其中 VD1 、 VD2 、 VD3 阴极接在一起,称为共阴极组; VD4 、 VD5 、 VD6 阳极接在一起,称为共阳极组,电路的波形图如图 。 三相桥式不控整流电路(电阻性负载) 三相桥式不控整流电路(电阻性负载)波形图(1) 根据优先导通原理,对于共阴极组,阳极电位最高的二极管导通,而共阳极组则阴极电位最低的二极管导通。在ω t1~ω t2期间,a相电压 ua 最高,b相电压 ub 最低,所以对应二极管 VD1 和 VD5 导通。忽略 VD1 和 VD5 的正向压降, 输出电压 ud 为线电压 uab 。在ω t2~ω t3期间,a相电压 ua 仍为最高,c相电压 uc 变为最低,所以对应二极管 VD1 和 VD6 导通。忽略 VD1 和 VD6 的正向压降,输出电压 ud 为线电压 uac 。 三相桥式不控整流电路在ω t3~ω t4期间,b相电压 ub 变为最高,c相电压 uc 仍为最低,所以对应二极管 VD2 和 VD6 导通,输出电压 ud 为 ubc 。在ω t4~ω t5期间,b相电压 ub 仍为最高,a相电压 ua 变为最低,所以对应二极管 VD2 和 VD4 导通,输出电压 ud 为 uba 。以此类推,在ω t5~ω t6期间,二极管 VD3 和 VD4 导通, ud = uac ;在ω t6~ω t7 期间,二极管 VD3 和 VD5 导通, ud = ucb 。在交流电源的一个周期内,每个二极管导通 120 °,输出电压出现6个波头,脉动较小。 三相桥式不控整流电路