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demo3_4_1電容濾波單相不可控整流電路

基本工作過(guò)程:

       1.在u2 正半周過(guò)零點(diǎn)至ωt=0期間，因u2 <ud，故二極管均不導(dǎo)通，此階段電容C向R放電，提供負(fù)載所需電流，同時(shí)ud 下降。

       2.至ωt=0之后，u2 將要超過(guò)ud ，使得VD1 和VD4 開(kāi)通，ud =u2 ，交流電源向電容充電，同時(shí)向負(fù)載R供電。

       3.電容被充電到ωt=θ時(shí)，ud =u2 ，VD1 和VD4 關(guān)斷。電容開(kāi)始以時(shí)間常數(shù)RC按指數(shù)函數(shù)放電。

       4.當(dāng)ωt=π，即放電經(jīng)過(guò)π-θ角時(shí)，ud 降至開(kāi)始充電時(shí)的初值，另一對(duì)二極管VD2 和VD3 導(dǎo)通，此后u2 又向C充電，與u2 正半周的情況一樣。仿真結(jié)果如下：

       δ指VD1 和VD4 導(dǎo)通的時(shí)刻與u2 過(guò)零點(diǎn)相距的角度，θ指VD1和VD4 的導(dǎo)通角。

輸出電壓平均值：

       空載時(shí)，Ud=1.414U2

        重載時(shí)，Ud逐漸趨近于0.9U2，即趨近于接近電阻負(fù)載時(shí)的特性。

       在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)負(fù)載的情況選擇電容C值， 使RC≥（3-5）T/2, 此時(shí)輸出電壓為：Ud≈1.2U2

       輸出電流平均值IR為： IR =Ud /R

            Id =IR

       二極管電流iD平均值為：ID =Id/2=IR /2

       二極管承受的電壓為變壓器二次側(cè)電壓最大值，即1.414U2。

       感容濾波的單相橋式不可控整流電路，實(shí)際應(yīng)用中為了抑制電流沖擊，常在直流側(cè)串入較小的電感。ud波形更平直，電流i2的上升段平緩了許多，這對(duì)于電路的工作是有利的。仿真波形如下：

demo3_4_2電容濾波的三相橋式不可控整流電路

基本原理：

       當(dāng)某一對(duì)二極管導(dǎo)通時(shí)，輸出直流電壓等于交流側(cè)線電壓中最大的一個(gè)， 該線電壓既向電容供電，也向負(fù)載供電。

       當(dāng)沒(méi)有二極管導(dǎo)通時(shí)，由電容向負(fù)載放電，ud按指數(shù)規(guī)律下降。

       電流id 斷續(xù)和連續(xù)，比如在VD1 和VD2 同時(shí)導(dǎo)通之前VD6 和VD1 是關(guān)斷的，交流側(cè)向直流側(cè)的充電電流id 是斷續(xù)的。VD1 一直導(dǎo)通，交替時(shí)由VD6 導(dǎo)通換相至VD2 導(dǎo)通，id 是連續(xù)的。

      由“電壓下降速度相等”的原則，可以確定臨界條件，假設(shè)在ωt+δ=2π/3的時(shí)刻“速度相等”恰好發(fā)生，則有

      可得wRC=1.732  ,這就是臨界條件。wRC>1.732和wRC<1.732分別是電流id 斷續(xù)和連續(xù)的條件。通常只有R是可變的，它的大小反映了負(fù)載的輕重，因此在輕載時(shí)直流側(cè)獲得的充電電流是斷續(xù)的，重載時(shí)是連續(xù)的。輕載和重載仿真結(jié)果如下：

       輸出電壓平均值Ud在（2.34U2~2.45U2）之間變化。輸出電流平均值IR為：IR =Ud /R,電容電流iC平均值為零，因此Id =IR,二極管電流平均值為Id的1/3，即ID =Id /3=IR /3,二極管承受的電壓為線電壓的峰值為sqrt(6)U2。