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三相整流系统技术
接线图
2024年01月26日 10:47 174
admin
具有低开关功率损耗的关断功率半导体（功率MOSFET、IGBT和GTO）和数字控制系统（现代微控制器）的出现，已经建立了开发对市电影响较小的自换相PWM整流器的技术条件。 -控制器或数字信号处理器）具有低循环时间和/或高动态质量。
对电源影响较小的三相整流器系统的分类
根据具体应用，整流电路可设计为单向版本；不需要从直流侧向市电反馈能量。例如，低动态驱动系统（风扇驱动器、空调等）、UPS（不间断电源，例如用于电信和医疗电子设备）、电池充电器（电动汽车）、过程电源就是这种情况技术（焊接装置、激光和等离子电源）以及更高功率开关模式放大器（测量和测试设备）的电源。与双向系统相比，这使得电路复杂性显着降低成为可能，并导致了多种不同电路概念的衍生。
电路概念、操作和电源行为
对于具有连续输入电流形状的系统，可以通过图 2 (a) 中所示的等效电路来描述交流侧的电流生成。其中，相位量由空间向量 u_N（电源电压空间向量）和 u_V（整流器输入电压的空间向量）概括。整流器系统输入端在脉冲周期内形成的空间矢量 u_V 的平均值由矢量控制量“s”设置，该矢量控制量涉及相位和值降 u_N – u_V 穿过电源侧串联电感器 L 施加电流i_N 是输出电压控制环路所需的。实际整流器输入电压 u_N 包含（除了其基波 U_U 之外）具有开关频率的谐波，这会导致相应的电源电流谐波（传统线换向整流器电路的特性）转换为更高频率的电流谐波（传统线换向整流器电路的特性）通过脉宽调制转移到更高的频率区域。这样，减少对电源影响的优点与出现 EMI 的危险相悖。图 2 所示的等效电路对于这些电路来说基本上仍然有效。然而，如果在没有可关断功率半导体的情况下实现电路，则缺乏通过控制输入影响电压生成的可能性。
对电源影响较小的三相整流器系统的分类
根据具体应用，整流电路可设计为单向版本；不需要从直流侧向市电反馈能量。例如，低动态驱动系统（风扇驱动器、空调等）、UPS（不间断电源，例如用于电信和医疗电子设备）、电池充电器（电动汽车）、过程电源就是这种情况技术（焊接装置、激光和等离子电源）以及更高功率开关模式放大器（测量和测试设备）的电源。与双向系统相比，这使得电路复杂性显着降低成为可能，并导致了多种不同电路概念的衍生。
电路概念、操作和电源行为
对于具有连续输入电流形状的系统，可以通过图 2 (a) 中所示的等效电路来描述交流侧的电流生成。其中，相位量由空间向量 u_N（电源电压空间向量）和 u_V（整流器输入电压的空间向量）概括。整流器系统输入端在脉冲周期内形成的空间矢量 u_V 的平均值由矢量控制量“s”设置，该矢量控制量涉及相位和值降 u_N – u_V 穿过电源侧串联电感器 L 施加电流i_N 是输出电压控制环路所需的。实际整流器输入电压 u_N 包含（除了其基波 U_U 之外）具有开关频率的谐波，这会导致相应的电源电流谐波（传统线换向整流器电路的特性）转换为更高频率的电流谐波（传统线换向整流器电路的特性）通过脉宽调制转移到更高的频率区域。这样，减少对电源影响的优点与出现 EMI 的危险相悖。图 2 所示的等效电路对于这些电路来说基本上仍然有效。然而，如果在没有可关断功率半导体的情况下实现电路，则缺乏通过控制输入影响电压生成的可能性。
图1 输入电流连续(a)和不连续(b)形状的三相整流系统交流侧系统部分的空间矢量等效
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