全波整流电容滤波电路_中国百科网
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全波整流电容滤波电路
    单相全波整流电容滤波电路 本站所收集信息资料为网络转载 版权属各作者 并已著明作者旨在资源共享、交流、学习之用，请勿用于商业用途,本站并不保证所有信息、文本...价价扛 少少{ 图1电容型滤波整流电路 (a)半波电容型滤波整流电路及其主要波形图; (b)全波电容型滤波整流 电路及其主要波形图; (。)桥式电容型滤波整流电路及...全波整流器和平均值滤波器：The Full-Wave Rectifier and Averaging Filter The...如果去掉电容C1，本电路就会变成一个计算绝对值的电路，即电路输出将等于输入...描述：一个基本的全波整流电源 。变压器是根据所需的负载选择。例如，如果负载...因此，该方程是一个很好的规则选择正确的值在电源滤波电容的拇指指导...您现在的位置：主页 & 电子元器件 & 变压器 & 文章内容:全波整流电源电路图...半波整流输出电压的脉动系数为S=1.57，全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S O.67。 对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后，其脉动系数S=1/(4(RLC/T-1)。 (T...高频变压器t的次级感应的正负交变的脉冲电压，经过由大功率高频开关二极管v1、v2组成的全波整流器整流、再经过l1电感和电容c2、c3、c4组成的l型滤波器和z1电源滤波器...整流桥和滤波电容器之间为什么要接一个电阻和接触器？
整流桥和滤波电容器之间为什么要接一个电阻和接触器？
1.接通电源时存在的问题，当变频器刚接通电源（接触器KM1动作）时，滤波电容器上的电压为0V。而电源电压为380V，振幅值为537V，且为了提高滤波效果，滤波电容器的电容量又很大。所以，在刚接通电源的瞬间，必将：
（1）产生很大的冲击电流，有可能损坏整流二极管；
&&&&（2）使电源电压瞬间下降为0V，形成了对网络的干扰。
2.解决办法 在三相整流桥和滤波电容器之间，接入限流电阻，将滤波电容器的充电电流限制在一个允许范围内。
但如长期接在电路内，将影响直流电压和变频器输出电压的大小。因此，当滤波电容器已经充电完毕后，由接触器KM2将电阻短接。
和滤波电容器并联的电阻起什么作用？
迄今为止，电解电容器的耐压只能做到450V。而三相380V的电源电压经全波整流后，直流电压的峰值为537V，平均值也有513V。因此，滤波电容器只能由两个（或两组）电解电容器串联而成。为了增大电容量，改善滤波效果，变频器内总是先将若干个电解电容器并联成一组，然后再将两组电容器串联起来。
&& 但由于每个电容器的电容量不可能绝对相同，尤其是电解电容器，其电容量的离散性较大，若干个并联以后，两组电容器的电容量之间的差异是比较明显的。串联以后，两个电容器组上的电压分配必将是不均衡的。这将导致两组电容器寿命的不一致。
&& 解决电压不均衡的方法便是在两个电容器组的两端分别并联电阻值相等的均压电阻
变频器主回电路交流
一、变频器主回路图
二、母线电压（变频器内部直流电压）
、T端输入频率固定的三相交变电源，经三相整流桥全波整流成直流电，其电压即母线电压。
母线电压注意事项：
1、三相电压为220V输入时，母线电压&=311V，所以电容的耐压强度必须大于311V；
2、三相电压为380V输入时，母线电压&=540V，所以电容的耐压强度必须大于540V，此时，可串联电容，对电压进行分压；
3、断电后，母线电压要5~10分钟才能降到安全电压。
三、电容（电解电容）
1、电容主要有两大作用：
a、储能。母线上电容起到缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了二级管，即续流二极管。
b、滤波。虽然整流电路可从电网的交流电源得到直流电流或电流，但这种电压或电流含有频率为电源频率6倍的纹波，故采用电容对其滤波。
2、一般而言，电容的耐压强度为400V，还有一部分余量，可以达到450
V。所以电容串联后的耐压强度为800V，最大是900
V。我司变频器三相整流后母线电压一般工作在540
V左右。停止制动，母线电压升高，我们的软件限流点是800
V，硬件可以达到820
V的设计，单相母线工作电压为311
V，制动后，制动后，母线电压也不可能超过400V。
3、电容上的均压电阻。由于电容的容量不可能绝对相等，当两个电容串联后，导致电压不平衡，会损害电容的寿命，因此分别并联电阻值相等的均压电阻。
4、注意：电容极性一定不能接反
四、缓冲电阻（启动电阻）
定义：二极管整流桥在电源接通时，电容中将流过较大的充电电流：CdU/dt（浪涌电流），可能烧坏整流桥，故在启动或停止时，需将缓冲电阻打开。当滤波电容器已充电完毕后，接触器将缓冲电阻短接。
我司每个功率等级变频器都有缓冲电阻，只是7.5KW以下的无“open故障检测”电路，如7.5KW以上缓冲电阻。
五、模块（IGBT）
1、其主要包括整流和逆变。
、T端输入频率固定的三相交变电源，经三相整流桥全波整流成直流电。
逆变：六个IGBT管构成三相逆变桥，把直流电“逆变”成频率和电压任意可调的三相交流电。
2、a、15KW以下，PIM，包括整流、制动管、逆变；
b、18.5~30KW
，6管IGBT；
KW以上，双管IGBT。
3、检测模块好坏
a、整流桥压差0.4~0.7V，测量时需注意：a、值大小正确吗？b、值偏差为多少？六者值偏差不能太大，否则整流桥已损坏。
b、IGBT压差0.3~0.4V，六者值偏差不能太大，否则IGBT已损坏。
c、万用表测量上桥时（整流、逆变），黑表笔接“+”，红表笔接R
、W。测下桥时，红表笔接“-”，黑表笔接R
注：若检测逆变部分电压范围正常时，并不一定说明逆变是好的，但如果不正常，说明其一定坏了。此外，若逆变上下桥测量值差距很大，说明缓冲电阻已坏。
六、接触器（变频器内部接触器）
用于接通或断开缓冲电阻。
KW及以下用继电器，18.5
KW及以上用直流接触器（24V）；
2、接触器坏了，出现
a、报“继电器异常”
，b、小功率发热。
七、直流母线“-”极一定要从整流桥出来，见图1。
注：测主回路波形时，一定要区分“共地”，主回路上的GND与“-”极并非一个概念。
八、三相220并不是单相220V，2.2
KW以下即可用三相220，三相输入输出一定要区分，不能接反，否则可能会炸机。
主风道的风扇（+24V）维护时，不必断电；
变频器内部风扇维护时须断电维护。
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以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。& & 整流滤波电路是直流稳压电源设备原理电路的重要组成部分，具有把交流电压转换成直流电压的功能作用。在整流滤波电路中有两部分电路组成，如图1所示：一是，其作用是把正弦波交流电压(如市电220 V／50 )转变成单向的脉动电压；二是滤波电路，是将单向脉动电压通过滤波形成直流电压。整流滤波电路输出的直流电压，是直流稳压电源设备实现稳压输出的前提。如果整流滤波电路输出的直流电压不能满足稳压电路输出的要求，将导致直流稳压电源设备不能稳压输出。所以，滤波电路的设计，特别是滤波电容的设计与选用显得更加重要。
& & 整流滤波用的电解电容的选取似乎早有定论。即应根据允许的纹波电压来选取容值；对于有维持时间要求的系统，单相整流时一般取1～2&F／W。对于滤波电容C的选取，使用经验公式RC&(3：5)T／2，并认为滤波电容C越大越好。实验证明这些说法，对于直流稳压电源设备中整流滤波电容的设计与选取是不科学的。因为，滤波电容的容量大小直接影响整流滤波电路输出的纹波电压，应根据对纹波电压的要求及其直流稳压电源设备输出直流电压指标进行具体的设计与选取。
& & 在图1的滤波电路中，滤波电容C，具有隔直流、通交流的作用，即滤波作用。把整流后的电压中多次谐波滤除，输出&纯净&的直流电压。因此，电容C的设计选择，直接关系到滤波电路输出直流电压的质量。文中结合稳压电路的要求，针对整流滤波电路，就滤波电容C的设计与选取展开了分析与研究。
& & 1 滤波电容的设计
& & 整流滤波电路的原理如图1所示，主要有D1～D4、滤波电容C和负载电阻RFZ组成。如果负载电阻RFZ等效为电源设备的稳压电路，就对滤波电路提出指标要求。在整流电路输出电压、功率保证的情况下，主要是对纹波电压的要求。纹波电压是指滤波电路、稳压电路输出直流电压含有的波动电压，如图2所示。如果滤波电路输出的纹波电压过大，将导致稳压电路输出纹波电压增大，甚至难以稳压。纹波电压是由整流输出的单相脉动电压对滤波电容C的充电、放电过程产生的；在负载RFZ不变的条件下，电容C的大小决定着纹波电压的高低。可见，电容C的设计，应依据纹波电压的要求来设计。
& & 1．1 滤波电容充电、放电过程
& & 针对图1滤波电路，用示波器测试的波形图分析C的充电、放电过程更为直观。当K断开时，全波整流电路输出的电压波形，即为滤波电路的输入电压ui，如图2所示，是把输入的正弦波电压Ui()图2的①转变成为100 Hz的单向脉动电压，如图2的②。当K接通时，滤波电路输出的直流电压为U0，并叠加有纹波电压△U，如图2的③。如果图2中的②和③重叠后，在示波器上就会出现图2中的④波形图。从图2的④中就可分析出电容C的充电与放电过程。
& & 图2的④，为图1电路处于稳态时输出的Uc电压波形，△U是纹波电压．其幅度决定于C和负载RFZ的大小。如图2所示，当处在0～t1，U0= Uc&ui，C处于放电过程，D1～D4均处于截止状态；在t1～t2，ui&U0=Uc，C处于充电过程，D2、D3处于导通状态，D1、D4处于截止状态；在t2～t3，ui&U0=Uc，C随ui规律放电，仍存在D2、D3处于导通状态，D1、D4处于截止状态；在t3～t4，ui&U0=Uc，C处于放电过程，D1～D4处于截止状态。从t4后开始，其过程同t1～t4。可以看出从t1～t3期间，是电容C充电过程，纹波电压的变化规律和ui(ui=U0=Uc)相同；在t3～t4期间，Uc按指数规律下降，时间常数为&=RFZC。
& & 1．2 滤波电容的计算方法与模型
& & 从电容C充放电过程可以看出，在t1～t2期间，是电容C充电过程，纹波电压△U的变化规律和ui基本相同。在t3～t4期间，纯粹是电容C放电过程。其计算模型为：
& & 结合图1整流滤波电路，依据图2的④滤波电容充电、放电原理，运用(1)计算模型，对C的进行计算，其计算方法如下： & & 如图2的④波形，在t1～t2过程中，△U的变化规律和ui基本相同，符合正弦变化规律，其电容C充电两端的电压为： & &
& & 因为Ui经全波整流后，变成了单相脉冲，频率为100 Hz，为T／2=0．01s(T=1／50)；如图2的④波形，纹波电压△U在t1～t4为一个波形周期，所以t1与t4时刻的Uc值相同。 & & 从波形中分析出，在t2～t3期间内，对C的充电、放电过程同时进行，由于t3-t2小小于t4-t2，所以，可近似为t2～t4为放电过程，有模型(1)得到(5)：
1．3 滤波电容的仿真计算 & & 设：Ui=15 V，f=50 Hz，&=2&f。 & & 运用Matlab运算工具，对关系式(7)和(8)进行运算，得到图3曲线。
& & 当纹波电压△U一定时，即选定△U分别为Uc10％、Uc20％、Uc30％时，在分别取RFZ为不同值，得到一系列滤波电容C值，如图3①所示。 & & 当滤波电容C一定时，即选定C分别为3 500&F、3 000&F、2 500&F，在分别取不同的，即不同的纹波电压参数，得到一系列负载RFZ的值，如图3②所示。 & & 当负载功率一定时，即分别取RFZ为20 &O、15 &O、10 &O，分别取不同的△U，即不同的纹波电压参数，同样得到一系列滤波电容C值，如图3③所示。 & & 通过图3可以看出，在RFZ、C与△U之间，如果知道2个参数就可以查到第3个参数值。比如：△U为Uc的20％、RFZ为15 &O时，从图3①中就可以查到C为2 300&F；如果RFZ为20 &O、C为3 500&F时。从图3②中就可以查到△U为1．8 V；如果要求△U为1．5 V、选C为4 700 &F时，则Rvz在20 &O左右。
2 滤波电容设计计算的实验验证 & & 结合图1所示电路原理，按照图3查出的相关参数进行实验验证，以证明所建立模型的正确性。实验验证数据如表1所示。
& 可见，在选定的参数情况下，通过图3查找曲线相应参数值，进行电路实验验证，所得出的数据与之相符，说明所建立的模型(8)与运算所绘出的滤波电容C、负载RFZ、△U三者关系曲线具有科学性性，能够进行整流滤波电路中C的设计与选取。
& & 3 结束语
& & 在电源设备的整流滤波电路中，滤波电容C的选取，一般依据输出直流电压、负载RFZ大小及对纹波电压△U的要求进行设计的。本文依据整流滤波电路原理和滤波电容的作用，分析了纹波电压产生的过程，说明了纹波电压△U与RFZ、C的关系，建立了Uc与RFZ、C和的模型，给出了相应关系曲线图；在输入电压Ui一定的条件下，可以查出与RFZ、C的值，并通过仿真计算和实验验证，证明了上述建立的模型、仿真关系曲线的科学性，有利于在滤波电容C设计与选取。
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