【導讀】六期連載，整流電路AC/DC變換應用非常廣泛，其中二極管整流在電機驅動中是主流的方案，而且功率範圍很廣

，所以了解二極管整流工程設計非常重要。

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應用越來越廣泛，但二極管整流在電機驅動中還是主流的方案
，而且功率範圍很廣
，所以了解二極管整流工程設計非常重要。

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)。

第二講《二極管的損耗與波形係數》講(jiang)了(le)二(er)極(ji)管(guan)和(he)測(ce)量(liang)技(ji)術(shu)的(de)基(ji)本(ben)概(gai)念(nian)
，從(cong)第(di)三(san)講(jiang)開(kai)始(shi)整(zheng)流(liu)橋(qiao)各(ge)種(zhong)負(fu)載(zai)，包(bao)括(kuo)電(dian)阻(zu)性(xing)負(fu)載(zai)
，阻(zu)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)
，帶(dai)反(fan)電(dian)勢(shi)的(de)負(fu)載(zai)，電(dian)容(rong)濾(lv)波(bo)負(fu)載(zai)。最(zui)後(hou)以(yi)標(biao)準(zhun)和(he)測(ce)試(shi)波(bo)形(xing)講(jiang)解(jie)針(zhen)對(dui)非(fei)線(xian)性(xing)負(fu)載(zai)的(de)逆(ni)變(bian)器(qi)設(she)計(ji)策(ce)略(lve)。

單相整流電路的阻感性負載分析

純chun電dian阻zu性xing負fu載zai比bi較jiao簡jian單dan，不bu再zai舉ju例li了le。阻zu感gan性xing負fu載zai還hai是shi比bi較jiao常chang用yong
，譬pi如ru直zhi流liu電dian機ji負fu載zai，為wei了le符fu合he微wei信xin快kuai速su閱yue讀du習xi慣guan，以yi單dan相xiang電dian路lu為wei例li分fen析xi其qi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，給gei出chu一yi些xie電dian流liu波bo形xing。有you需xu要yao可ke以yi讀du一yi下xia阮ruan新xin波bo老lao師shi的de《電力電子技術》第二章
，阮老師花了45頁篇幅非常係統講解了整流電路。

阻感性負載---連續電流模式

理想的連續模式負載是電流是帶一點紋波的方波，由於配電的電感（變壓器的漏感），方波電流的電流變化率沒有這麼高
，邊沿沒有這麼陡。

當VT1和VT4在ɑ角度時觸發導通，ud電壓就等於u2減去兩個整流管的正向導通壓降，波形在整流管導通期間跟隨輸入電壓u2，分析中假設：ud=u2.

從ɑ角開始
，電流id一直在上升
，直到電阻上的電壓uR等於u2
，圖中由於假設電感很大
，負載電阻R很小，所以看上去電流波峰（id最大值）接近ud電壓過零處。當uR>u2
，這時電感釋放能量，電流逐漸下降
，一旦u2到下半周為負
，但電流還是正的
，這時對電網反饋能量。這一現象在不連續電流模式下看得更清楚。

如果是二極管整流，當輸入電壓過零時，電流就換向
，如果是晶閘管換向就發生在ɑ角。換向時的電流 id(0)
，即上一半周的id(θ)。電感L越大，儲能多
，負載電阻R越小
，這時id(θ)也比較大，電流紋波不大。

所以整流管上的電流也是為方波。

整流管損耗為：

二極管電流平均值idshizhengliuqiaoshuchudedianliupingjunzhideyiban，youxiaozhikeyitongguozhabiaohuodezhengliudianludefangboboxingxishulaihuode。zheyangjiukeyifangbianjisuanerjiguanshangdesunhaole。

其實在這裏，有效值電流也很容易理解
，由於穩態時
，電感上的平均為零，因此Id隻是由負載電阻決定。

交流輸入有效值電流：

整流管上的有效值電流：

由於穩態時

，電感上的平均為零，因此Id隻是由負載電阻決定，同時電流是方波，有效值等於平均值等於峰值，問題就變得簡單了。

阻感性負載不連續電流模式

分析過電流連續模式再看電流不連續模式，它的特征很顯得明顯，換流過程以流水賬形式列在下麵。

t1=ωt1:T1,T4導通，ud=u2
，負載電流id從零開始上升，電網給電感和電阻供電，電感儲能
；

uR=u2：電阻上電壓等於輸入電壓
，電感電壓為零，電流id到達峰值
；

uR>u2：電阻上電壓大於輸入電壓，電流id開始下降
，電感釋放能量
，這期間電阻的能量來自電網和電感；

π：u2過零，走向負半周，電感電流滯後於電壓
，電流還是正的，這時，電感給電網反饋能量和給電阻供電

t2=ωt2：電感能量放完，電流id為零，T1,T4晶閘管截止

t3=ωt3：負半周開始

不連續電流模式電流非方波，波形係數需要通過仿真的辦法獲得。

帶反電勢的負載

zheyeshiyizhongchangjiandezhengliuqifuzaixingshi。kanyuanlitu，xiangdaozheshizuijiandandechongdiandianlu，fuzaikekanchengyigezhiliudianyayuan，duiyuzhengliudianlu，tamenjiushifandiandongshifuzai。

帶反電動勢的整流電路，隻有在輸入電壓高於反電動勢E時才有電流，負載電流是不連續的。

由於電流導通時間短
，當回路中的電阻比較小的時候（這一類電路中電阻是損耗，往往很小），輸shu出chu同tong樣yang平ping均jun值zhi電dian流liu時shi
，電dian流liu的de峰feng值zhi和he有you效xiao值zhi都dou比bi較jiao大da，功gong率lv因yin數shu低di

，所suo以yi一yi般ban設she計ji中zhong需xu要yao有you電dian抗kang器qi。這zhe種zhong特te性xing負fu載zai
，會hui在zai下xia兩liang個ge單dan元yuan以yi應ying用yong及ji其qi廣guang泛fan的de電dian容rong負fu載zai詳xiang細xi講jiang解jie。

下一講預告 

《整流電容濾波負載原理》

摘要：本(ben)係(xi)列(lie)的(de)核(he)心(xin)內(nei)容(rong)，在(zai)交(jiao)流(liu)供(gong)電(dian)的(de)電(dian)源(yuan)，家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)
，電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)器(qi)中(zhong)
，電(dian)容(rong)濾(lv)波(bo)這(zhe)一(yi)非(fei)線(xian)性(xing)負(fu)載(zai)非(fei)常(chang)普(pu)遍(bian)
，本(ben)講(jiang)開(kai)始(shi)詳(xiang)細(xi)講(jiang)解(jie)整(zheng)流(liu)電(dian)容(rong)濾(lv)波(bo)的(de)分(fen)析(xi)方(fang)法(fa)、計算方法和實例。

來源：英飛淩工業半導體，作者：陳子穎  

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