电流整流的方式分类

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准备写一个关于变频器(VSD)系列的普及文章,本文是为这个文章准备的一些先期材料。

 

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交流电:电流的方向随着时间周期性变化的电,记作AC (alternative current)

直流电:电流的方向不随时间周期性变化的电,记作DC (direct current)

电力公司提供的电源,都是50Hz的正弦交流电。对于直流应用的场合,就要把这个交流变成直流,这个过程称为“整流”。

随着半导体技术的发展,二极管的发明,提供了整流的关键元件。

整流的方式,通常有以下几种:

单相半波整流,采用一个二极管流整,输出的曲线如下图。这是最简单的一种电路。

可以看到,这种结构的整流,输出的电能要“丢失”一半,对于电源质量要求不高的电路,可以使用。(注:这里只是输出少了一半,能量守恒定律,当输出端没有电流输出时,本身的电源提供的电源能量也没有被损失)

电流整流的方式分类

电流整流的方式分类

改进型的电路:单相全波整流,变压器要做中心抽头。变压器的绕组要比半波多一倍,也多了一个二极管。

如果不想在变压器上做抽头,用4个二极管组成整流电路,称为单相桥式整流

对于三相电,利用桥式整流电路,对三相进行整流。示意图如下。

以上看出,一分线一分货,如果想得到品质好的电源,得多花二极管,或者在变压器上做文章,代价就是成本上升。

现在的电子技术,除了二极管可以做到整流的目的,还有其它零件可以做到这个功能,比如晶闸管,IGBT等。但这些元件的都要有合适的电路配合,这就导致了成本上升。当然这些电路也就有了其它特定的目的,比如变频器上就有这种应用。以后讲变频器的时候,会具体说它们的应用及为什么这么用。

整流好的电流波形,都有“波浪”,这种电源质量有时候不能满足应用的要求,还要再进行一次滤波,就是在输出后面并联上电容即可。

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