三相整流電路圖+波形圖實(shí)例

今天給大家分享一篇關(guān)于三相整流電路的文章，講得很清楚。

什么是三相整流電路？

三相整流電路是使用三相變壓器和三個(gè)二極管對(duì)輸入交流電壓進(jìn)行整流的設(shè)置，三個(gè)二極管分別連接到變壓器次級(jí)繞組的三相。

為什么會(huì)有三相整流電路？

單相整流電路進(jìn)行整流，也就是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電源，但僅使用變壓器次級(jí)線(xiàn)圈的單相進(jìn)行轉(zhuǎn)換，二極管連接到單向變壓器的次級(jí)繞組。這種電路的缺點(diǎn)就是紋波系數(shù)高。

在半波整流電路的情況下，紋波系數(shù)為1.21，在全波整流電路的情況下，紋波系數(shù)為0.482。在這兩種情況下，紋波系數(shù)的值都不能忽略。

因此，在這種類(lèi)型的布置中，我們需要平滑電路來(lái)消除這些波紋。這些紋波是直流電壓中的交流分量被稱(chēng)為脈動(dòng)直流電壓。如果在多個(gè)應(yīng)用中使用這種脈動(dòng)直流電壓，則會(huì)導(dǎo)致設(shè)備性能不佳。因此使用平滑電路、濾波器作為整流系統(tǒng)的平滑電路。

但是在這個(gè)平滑過(guò)程之后，整流電路的電壓在某個(gè)點(diǎn)下降到零。因此，如果用三相變壓器代替單相變壓器，紋波系數(shù)可以在很大程度上降低。三相變壓器的顯著優(yōu)勢(shì)之一是即使不使用平滑裝置，整流電壓也不會(huì)降至零。

三相半波整流電路

在三相整流電路中，三個(gè)二極管分別連接到變壓器的次級(jí)繞組。次級(jí)繞組的三相以星形連接，因此也稱(chēng)為星級(jí)次級(jí)。

二極管的陽(yáng)極端連接到變壓器的次級(jí)繞組。并且變壓器的三相在一個(gè)稱(chēng)為中性點(diǎn)的公共點(diǎn)連接在一起。該中性點(diǎn)為負(fù)載提供負(fù)極端子并接地。

每個(gè)二極管導(dǎo)通三分之一的交流周期，其余兩個(gè)二極管將保護(hù)開(kāi)路。輸出的直流電壓將介于電源電壓的峰值和電源電壓的一半之間。

三相半波整流電路的紋波系數(shù)由以下等式推導(dǎo)出來(lái)：

從以上計(jì)算可以看出，三相半波整流電路的紋波系數(shù)為0.17，即17%，單相半波整流電路的紋波系數(shù)值為1.21，全相全波整流電路的值為0.482.由此可見(jiàn)，與單相整流電路相比，三相整流電路的紋波系數(shù)值要小得多。

而三相整流電路的紋波頻率很高，因此，由于這一點(diǎn)，這些波紋可以很容易地被過(guò)濾掉。三相整流電路的波紋頻率是電源頻率的三倍。由于這種平滑過(guò)程在三相整流電路的情況下比單相整流電路更為容易。

三相全波整流器

在三相全波整流器中使用了六個(gè)二極管。它也被稱(chēng)為6二極管半波整流電路。在這種情況下，每個(gè)二極管導(dǎo)通交流周期的 1/6部分。三相全波整流器輸出直流電壓波動(dòng)較小。輸出電壓在峰值電壓的最大值（即Vsmax）和最大電壓的86.6%之間波動(dòng)。

三相全波整流器的優(yōu)點(diǎn)是輸出電壓經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)，不會(huì)降至零。輸出電壓保持在最大電壓的86.6%和電壓峰值之間。因此，它似乎受到監(jiān)管。

輸出電壓波動(dòng)低的主要原因是使用了大量二極管。使用6個(gè)二極管為宜。這是因?yàn)槿绻褂贸^(guò) 6個(gè)二極管，則電路成本會(huì)增加。此外，電路復(fù)雜性增加，輸出電壓的調(diào)節(jié)不會(huì)有顯著增加。

三相橋式整流器

由于橋式整流器中不需要中心抽頭變壓器，因此廣泛使用橋式布置類(lèi)型。使用橋式整流器的優(yōu)點(diǎn)是負(fù)載電流 Idc是流過(guò)二極管的峰值電流的 0.95 倍。

Vdc約為三相半檐整流器中通過(guò)變壓器次級(jí)繞組的交流電壓有效值的 2.34 倍。三相橋式整流器中的每個(gè)二極管僅承載流過(guò)負(fù)載的電流的 1/3。

因此，這種類(lèi)型的橋接布置在各種應(yīng)用中更為優(yōu)選。

三相整流電路原理

三相整流是將三相交流電源轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電壓的過(guò)程，因?yàn)檎魇菍⒄译妷汉皖l率的輸入電源轉(zhuǎn)換為固定電壓的直流電源。因此，電源整流將交流電源變?yōu)閱蜗螂娫础?/p>

但我們也看到，每相使用一個(gè)二極管的三相半波非受控整流器需要星形連接的電源作為第四根中性線(xiàn) (N) 來(lái)閉合從負(fù)載到電源的電路。每相使用兩個(gè)二極管的三相全波橋式整流器只需要三個(gè)電源線(xiàn)，沒(méi)有中性線(xiàn)，例如由三角形連接的電源提供的電源線(xiàn)。

全波橋式整流電路的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是負(fù)載電流在橋上得到了很好的平衡，從而提高了效率（輸出直流功率與提供的輸入功率之比）并降低了幅度和頻率上的紋波含量。

審核編輯：湯梓紅