【導讀】整流電路AC/DC變換應用非常廣泛
，比DC/AC 逆變器功率範圍更廣，數量更多。為了降低諧波電流
，有源PFC應(ying)用(yong)越(yue)來(lai)越(yue)廣(guang)泛(fan)
，但(dan)二(er)極(ji)管(guan)整(zheng)流(liu)在(zai)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)等(deng)應(ying)用(yong)中(zhong)還(hai)是(shi)主(zhu)流(liu)的(de)方(fang)案(an)
，而(er)且(qie)功(gong)率(lv)範(fan)圍(wei)很(hen)廣(guang)，所(suo)以(yi)了(le)解(jie)二(er)極(ji)管(guan)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)工(gong)程(cheng)設(she)計(ji)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。

整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)是(shi)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)課(ke)程(cheng)的(de)基(ji)礎(chu)內(nei)容(rong)
，占(zhan)篇(pian)幅(fu)也(ye)很(hen)大(da)，但(dan)是(shi)在(zai)書(shu)本(ben)上(shang)，工(gong)程(cheng)上(shang)的(de)重(zhong)要(yao)基(ji)礎(chu)問(wen)題(ti)沒(mei)有(you)細(xi)講(jiang)或(huo)沒(mei)有(you)涉(she)及(ji)，尤(you)其(qi)重(zhong)要(yao)的(de)整(zheng)流(liu)電(dian)容(rong)濾(lv)波(bo)負(fu)載(zai)往(wang)往(wang)被(bei)忽(hu)略(lve)了(le)
，以(yi)至(zhi)於(yu)使(shi)得(de)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)在(zai)中(zhong)小(xiao)功(gong)率(lv)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)中(zhong)也(ye)沒(mei)有(you)得(de)到(dao)足(zu)夠(gou)重(zhong)視(shi)，直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)係(xi)統(tong)成(cheng)本(ben)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)。而(er)大(da)功(gong)率(lv)整(zheng)流(liu)，譬(pi)如(ru)新(xin)能(neng)源(yuan)電(dian)解(jie)氫(qing)，整(zheng)流(liu)知(zhi)識(shi)是(shi)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)。

為了幫助電力電子專業學生和工程師了解整流電路和整流電容濾波電路的特性和工程設計，撰寫了本係列講座，分6個周末連載。

01

周末連載 | 看似簡單的整流二極管電路詳解

摘要：6期連載摘要和花絮---古老的整流管

02

周末連載 | 二極管的損耗與波形係數

摘要：二極管損耗模型和參數獲得，正弦波和方波的波形係數以及平均值和有效值測量原理。

03

周末連載 | 阻感性負載和反電動勢負載

摘要：阻zu感gan性xing負fu載zai比bi較jiao常chang用yong
，也ye是shi基ji礎chu教jiao學xue內nei容rong
，為wei了le符fu合he微wei信xin快kuai速su閱yue讀du習xi慣guan，這zhe裏li隻zhi以yi單dan相xiang不bu連lian續xu電dian流liu模mo式shi和he連lian續xu電dian流liu模mo式shi作zuo為wei整zheng流liu電dian路lu分fen析xi入ru門men；反電動勢負載典型應用是最簡單的充電電路，是熱門的知識點。

04

周末連載 | 整流電容濾波負載原理

摘要：benxiliedehexinneirong
，zaijiaoliugongdiandedianyuan，jiayongdianqi
，dianjiqudongqizhong，dianronglvbozheyifeixianxingfuzaifeichangpubian
，benjiangkaishixiangxijiangjiezhengliudianronglvbodefenxifangfa
、計算方法和實例。

05

周末連載 | 整流電容濾波負載實例

摘要：以家用空調作為單相整流電容濾波電路和英飛淩22kW通用變頻器為三相整流電容濾波電路為例，通過PLECS仿真驗證設計參數
，給出波形係數的經驗值。

06

周末連載 | 逆變器如何麵對整流濾波非線性負載？

摘要：解讀UPSbiaozhun，yanjiuxianluzukangduizhengliudianronglvbozheleifeixianxingfuzaideyingxiang
，tongshitaolunzhenduizhengliudianronglvbozheleifeixianxingfuzainibianqishuchutexingdeshejiduiceheceshifangfa。

花絮

整流二極管的演變

隨著雙極性半導體技術的發展，二極管和晶閘管的直徑可以做到6英寸
，150mm, 二極管的電流電壓規格可以做到8000A，9000V，英飛淩的產品為：8320A 600V
，6070A 5000V, 1440A 9000V。

產品覆蓋鎮流器的功率範圍為30kW-50MW
，構成最大的係統為10GW量級。

最近的例子是，2022年4月16日
，陝北-湖北±800kV特高壓直流輸電工程
，額定輸送容量8000MW，每年輸電400億千瓦時。

而高壓大功率二極管晶閘管僅50年曆史
，所以在80年代以前的城市軌道交通中
，供電係統的整流設備大多數采用水銀整流器
，其耐壓水平僅能滿足750V電壓的要求，所以無軌電車和早期的地鐵是750V直流係統。到了八十年代，高電壓的電力半導體器件製造技術經成熟
，這樣地鐵開始采用1500V電壓等級直流係統。

水銀整流器像個漫畫書中的八爪魚，照片中的水銀整流器是陳列在英飛淩Warstein工廠裏古物。這一技術有近90年的曆史，展品的規格僅為300A 670V。這樣大的一隻八爪魚而現在隻需要3個50mm寬的模塊就搞定了。

水銀整流器在電力電子應用中扮演著重要的角色，1935年西門子第一代SIMOVERT MasterDrives係列電機驅動器就是采用水銀整流器的，功率做到500kW。今天SIMOVERT MasterDrives風采依舊，這一西門子的工程型變頻器，功率範圍為0.55~2300kW，逆變采用IGBT技術。

水(shui)銀(yin)整(zheng)流(liu)器(qi)裝(zhuang)在(zai)八(ba)爪(zhao)魚(yu)型(xing)玻(bo)璃(li)容(rong)器(qi)中(zhong)
，一(yi)個(ge)陰(yin)極(ji)淹(yan)沒(mei)在(zai)水(shui)銀(yin)池(chi)的(de)底(di)部(bu)，多(duo)個(ge)高(gao)純(chun)度(du)石(shi)墨(mo)電(dian)極(ji)作(zuo)為(wei)陽(yang)極(ji)在(zai)懸(xuan)於(yu)水(shui)銀(yin)池(chi)上(shang)。可(ke)能(neng)還(hai)有(you)幾(ji)個(ge)輔(fu)助(zhu)電(dian)極(ji)以(yi)作(zuo)啟(qi)動(dong)和(he)維(wei)持(chi)電(dian)弧(hu)之(zhi)用(yong)。

dangshuiyinzhengliuqidianhuzaiyinjichihexuanfudeyangjijianfashengshi，dianzishujiangkejiedianlihuadeshuiyin，youyinjiliuxiangyangji，danwufafanxiang。congyuanlishangkan，zheshiyigegaogonglvxingdehuoyanzhengliuqi

，huoyanzhongzirancunzaidedenglizijuyoudedanxiangdianliuchuanshutexing。

由於電離水銀，整流器工作起來發著瑩瑩藍光，非常美麗，想看視頻可以在B站中找到。

水銀整流器可以有輔助極用於啟動和維持電弧之用
，所以除了用於整流還可以用於逆變

，1954年世界上第一個汞弧閥性直流輸電工程在瑞典投入運行。而史上最強大的水銀整流器是1977年建成，安裝在加拿大馬尼托巴水電局納爾遜河雙高壓直流輸電係統中
，額定容量總和超過1000MW

，450kV。

從1970年代中期起，汞弧整流器被矽半導體整流器和大功率晶閘管電路所取代。英飛淩（西門子）1975年開發了第一個功率晶閘管用於了2000MW HVDC高壓直流輸電，以後成了HVDC這一應用的主角。

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