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pwm整流电路控制方式分类?

171 2023-12-30 07:42 admin   手机版

一、pwm整流电路控制方式分类?

可分为零式电路和桥式电路

1)零式电路指带零点或中性点的电路,又称半波电路。它的特点所有整流元件的阴极(或阳极)都接到一个公共接点﹐向直流负载供电﹐负载的另一根线接到交流电源的零点。

2)桥式电路实际上是由两个半波电路串联而成,故又称全波电路。

3、按电网交流输入相数分为单相电路、三相电路和多相电路

1)对于小功率整流器常采用单相供电;单相整流电路分为半波整流,全波整流,桥式整流及倍压整流电路等。

2)三相整流电路是交流测由三相电源供电,负载容量较大,或要求直流电压脉动较小,容易滤波。三相可控整流电路有三相半波可控整流电路,三相半控桥式整流电路,三相全控桥式整流电路。

二、pwm整流电路的换流方式?

PWM整流电路是采用PWM控制方式和全控型器件组成的整流电路,它能在不同程度上解决传 统整流电路存在的问题。把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路,就形成了PWM整流电路。通过对PWM整流电路进行控制,使其输入电流非常接近正弦波,且和输入电压同相位,则功率因数近似为1。因此,PWM整流电路也称单位功率因数变流器。

为使PWM整流电路获得输入电流正弦且和输入电压同相位的控制效果,根据有无电流反馈可将控制方式分两种:间接电流控制和直接电流控制。间接电流控制没有引入电流反馈,其动态特性差,较少应用。直接电流反馈则通过运算求出交流输入电流参考值,再采用交流电流反馈来直接控制输入电流,使其跟踪参考值,获得期望的输入特性。

三、请教单电源精密整流电路?

此电路,去掉R4R5R6D3,再去掉D1,即可实现全波整流,但并不很精密。

因输入正半周期是输入信号直接经R1R2R3分压由OUT端输出,要求后级输入阻抗很高才能够避免负载对分压比的影响。D1仅仅是保护运放输入端之用。

四、双电源桥式整流电路?

把2个18伏交流接到整流桥的交流输入端,把变压器抽头0伏接地线(线路板的地线),整流桥直流输出+ -端接电容器滤波,电容器2个串联之后正极接整流桥正极+,电容器负极接整流桥负极-,2个串联的电容器中间引出一根线接地线,也就是双18伏交流的抽头。这样就可以在直流输出端得到正负20伏的双电源了。

五、整流电路是如何实现整流的?

整流就是将交流电整成直流电。因为二极管有单向导电性,以零伏为对比 交流电就有正电压与负电压两种。接入一个二极管 称为半波整流,负半轴的点直接截掉,效率过低。于是有了双管全波整流 效率虽然提高 但是双管只适合中间有抽头的变压器。后来进化到四个二极管整流。这样就适应了无抽头的需求。大概就是这。

六、桥式整流电源电路电压故障判断?

答:判断方法如下:

1、桥式整流电路中二极管有一个断路后,输出电压会下降到大约原来的一半。

2、在桥式整流电路中,其中任何一个二极管断路后,实际上都变为半波整流电路。在没有滤波电容的情况下,桥式整流之后的电压为:交流电压×0.9,半波整流之后的电压为:交流电压×0.45。

3、桥式整流变为半波整流后,电路负载能力下降,纹波电压增大,可能会使电路不能正常工作。

七、12v双电源整流电路原理?

以下是12V双电源整流电路的工作原理:

1. 交流电源输入:首先,来自汽车的12V交流电源通过电路输入端输入。

2. 二极管整流:输入交流电源经过两个二极管(例如1N4007)进行半波整流。这两个二极管具有相同的极性,通常是正极(阳极)相连,负极(阴极)分别接到交流电源的两根线。在交流电源的正半周期间,一个二极管导通,为负载提供电流;在负半周期间,另一个二极管导通,同样为负载提供电流。这样,通过两个二极管的整流作用,将交流电源转换为单向脉动直流电源。

3. 电容滤波:整流后的单向脉动直流电源波形仍然含有较大的波动,因此需要使用一个电容(例如1000µF)进行滤波。电容在电路中起到储能和放电的作用,使得输出电压更加平滑。滤波电容的正极(靠近二极管的正极)通过一个限流电阻(例如220Ω)连接到交流电源的正线,负极连接到交流电源的负线。

4. 输出电压:经过二极管整流和电容滤波之后,12V双电源整流电路的输出端提供一个稳定的直流电压,为车载设备提供电力。通常情况下,输出电压略低于输入电压,例如约为11V左右。

需要注意的是,12V双电源整流电路在实际应用中可能会因元器件参数、电路布局和散热条件等因素而有所差异。为了获得最佳性能和可靠性,建议您参考具体的电路设计文档或咨询专业电子工程师。

八、什么是半波整流电路?

大家好,我是李工,希望大家多多支持我。

,今天给大家详细地讲一下半波整流电路。

什么是半波整流电路?

半波整流电路的基本操作非常简单,输入信号通过二极管,由于只能通过一个方向的电流,二极管的整流作用,单个二极管只允许通过一半的波形。

下图说明了半波整流电路的基本原理

半波整流电路工作图

当标准交流波形通过半波整流电路时,只剩下一半的交流波形。半波整流电路仅允许交流电压的一个半周期(正半周期或负半周期)通过,并将阻止直流侧的另一个半周期。只需要一个二极管就可以构成一个半波整流电路。本质上,这就是半波整流电路所做的一切。

半波整流电路原理

一个完整的半波整流电路由3个部分组成:变压器、阻性负载、二极管

半波整流电路

如何将交流电压转化为直流电压?

先将高交流电压施加到降压变压器的初级侧,在次级绕组处获得将施加到二极管的低电压。

半波整流电路接线图

在交流电压的正半周期间,二极管将正向偏置,电流流过二极管。在交流在交流电压的负半周期间,二极管将反向偏置,电流将被阻断。次级侧 (DC) 的最终输出电压波形,如上图 所示。

之后专注于电路的次级侧,如果用源电压代替次级变压器线圈,可以将半波整流器的电路图简化为下图。

半波整流电路原理

现在没有电路的变压器分散我们的注意力。对于交流电源电压的正半周期,等效电路有效地变为下图:

等效电路图

因为二极管是正向偏置的,因此允许电流通过。所以我们有一个闭合电路。

但对于交流电源电压的负半周,等效电路变为:

等效电路图

整流二极管现在处于反向偏置模式,所以没有电流能够通过它。因此,现在有一个开路。由于这段时间内电流不能流过负载,输出电压为零。这会发生得非常快——因为交流波形每秒会在正负之间多次振荡(取决于频率)。这是半波整流电路波形在输入侧 (V in ) 的样子,以及在整流后(即从 AC 到 DC 的转换)在输出侧 (V out ) 的样子:

半波整流电路波形图

正半波整流前后的电压波形如下图所示。

半波整流电路电压波形图

相反,负半波整流器将只允许负半波通过二极管,并将阻止正半波。正半波整流器和负半波整流器之间的唯一区别是二极管的方向。如在上图中看到的,二极管现在处于相反的方向。因此,二极管现在将仅在交流波形处于其负半周期时才正向偏置。

半波整流电路参数与计算公式

纹波系数

“纹波”是将交流电压波形转换为直流波形时剩余的不需要的交流分量。尽管我们尽最大努力去除所有交流分量,但在输出侧仍有少量残留物会产生直流波形的脉动。这种不受欢迎的交流分量称为“纹波”。

为了量化半波整流器将交流电压转换为直流电压的能力,我们使用所谓的纹波系数(由 γ 或 r 表示)。纹波系数是整流器交流电压(输入侧)与直流电压(输出侧)的RMS值之比。

二极管的纹波系数的公式为:

整流二极管的波纹系数公式

也可以重新排列为下面的等式:

整流二极管的波纹系数公式

半波整流器的纹波系数等于1.21(即γ=1.21)。

请注意,为了构建一个好的整流器,我们一般希望将纹波系数保持在尽可能低的水平。这就是为什么我们使用电容和电感作为滤波器来减少电路中的纹波。

效率

整流器效率 (η) 是输出直流功率与输入交流功率之比。效率的公式等于:

半波整流电路的效率

半波整流器的效率等于 40.6%(即 η max = 40.6%)

有效值

为了得出半波整流器的 RMS 值,我们需要计算负载上的电流。如果瞬时负载电流等于 i L = I m sinωt,则负载电流的平均值 (I DC ) 等于:

半波整流电路的负载电路的有效值

其中 I m等于负载上的峰值瞬时电流 (I max )。因此,负载上获得的输出直流电流 (I DC ) :

输出直流电流 公式

对于半波整流器,RMS 负载电流 (I rms ) 等于平均电流 (I DC ) 乘以 π/2。因此,半波整流器的负载电流 (I rms ) 的 RMS 值为:

负载电流 (I rms ) 的 RMS公式

其中 I m = I max等于负载上的峰值瞬时电流。

峰值反向电压

峰值反向电压 (PIV) 是二极管在反向偏置条件下可以承受的最大电压。如果施加的电压超过 PIV,二极管将被破坏。

形状因素

形状因数(FF)是有效值与平均值的比值,如下式所示:

半波整流电路的形状因数(FF)

半波整流器的形状因子等于 1.57(即 FF=1.57)。

输出电压

负载电阻上的输出电压 (V DC )表示为:

半波整流电路输出电压计算公式

半波整流电路应用

虽然半波二极管整流电路基本上使用单个二极管,但二极管周围有一些电路差异,具体取决于应用。

电源整流

当用于电源整流时,半波整流电路如果要以任何方式为设备供电,则与变压器一起使用。通常在此应用中,输入交流波形是通过变压器提供的。这用于提供所需的输入电压。

AM解调

一个简单的半波二极管整流器可用于调幅信号的信号解调。整流过程使幅度调制得以恢复。当半波整流电路用于幅度调制检测时,该电路显然需要与收音机中的其他电路接口。

峰值检测

半波二极管电路通常用作简单的电压峰值检测器。通过在输出负载上放置一个电容,电容器将充电至峰值电压。如果 CR 网络、电容器和负载电阻的时间常数比波形周期长得多或足以捕获变化波形的峰值,则电路将保持电压峰值。

九、单相桥式全控整流电路换流方式?

换流方式有4种.1、器件换流,利用全控器件的自关断能力进行换流.全控型器件采用此换流方式.

2、电网换流,由电网提供换流电压,只要把负的电网电压加到欲关断的器件上即可.

3、负载换流,由负载提供换流电压,当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时,可实现负载换流.

4、强迫换流,设置附加换流电路,给欲关断的晶闸管施加反向电压换流称为强迫换流.通常是利用附加电容上的能量实现的,也称电容换流.

十、整流电路中怎么选择整流二极管?

提高电源转换效率和功率密度一直是电源行业的首要目标,在过去十年中,更因功率器件、拓扑结构和控制方案的发展而取得长足的进步。超结MOSFET、SiC二极管以及最新GaN FET的发展,确保了更高频率下的更高开关效率;同时,高级拓扑及其相应控制方案的实现也在高速发展。因此,平衡导通损耗与开关损耗以实现最佳工作点,现在已完全可以实现。

但是,用于AC线电压整流的前端二极管电桥仍然是个大问题,它阻碍了效率和功率密度的提升。高压整流二极管的正向压降通常约为1V。这意味着主电流路径中的两个二极管可能导致超过1%的效率损耗,尤其在低压输入的时候。

举例来说,当前最流行的效率规范之一为80 Plus规范。最高级别80 Plus钛金牌在230VAC时要求达到96%的峰值效率,在115VAC时要求达到94%的峰值效率。当次级DC / DC效率高达98%时,电桥将很容易因其高传导损耗而消耗PFC级的大部分效率。此外,二极管电桥还可能成为电源中最热的部位,这不仅限制了功率密度,还给散热设计造成了一定的困扰。

于是,越来越多人把注意力集中在如何解决这组整流桥的问题上来。解决这个问题的方向还是非常明确的,最受欢迎的两种方案分别为双升压无桥PFC和图腾柱PFC,如图1所示。在这两种方案中,主电流路径中的整流二极管数量都从2个减少到1个,从而降低了整流管上的导通损耗。

图1: 无桥PFC拓扑

目前,已经有研究和参考设计展现出令人鼓舞的结果,但还尚未被消费类市场大批量采用和量产。因为要开发出尖端的IC解决方案,实现有竞争力的BOM成本以及经过验证的强健性和可靠性,还有很长的路要走。双升压无桥PFC需要一个额外的大功率电感来抑制共模噪声,这对成本和产品尺寸都是不利因素。而图腾柱PFC通常都需要高成本的组件,例如上管驱动器和隔离式电流采样,并且大都需要采用DSP,或者在常规PFC控制器IC上采用大量分立组件。

实际上,我们无需等待采用无桥拓扑的新型控制器IC发展成熟,通过另一种简单快捷的替代方案,可以立即降低电桥上的功率损耗。这种方案的基本思想是用同步整流MOSFET代替两个下管整流二极管,而其它的电源设计部分(包括所有功率级和控制器IC)均保持不变。图2的示例中采用MPS的MP6925A对这一概念进行了说明。MP6925A是一款仅需很少外部组件的双通道同步整流驱动器。

图2: 将同步整流MOSFET用作下管电桥

MP6925A通常用于LLC转换器。它根据对漏源电压(VDS)的检测主动驱动两个MOSFET。在设置系统以替换交流电桥中的下管二极管时,可采用两个高压JFET(QJ1 和 QJ2)在VDS检测期间钳位高压。当电流流经MOSFET体二极管之一时,VDS上的负阈值被触发,驱动器导通相应的MOSFET。在MOSFET导通期间,驱动器会调节相应的栅极电压,将VDS保持在一定水平之下,直到电流过低而无法触发VDS关断阈值为止。图3显示了其典型工作波形。

继续阅读 >>>请点击下方链接进入MPS官网查看全文:

https://www.monolithicpower.cn/improving-efficiency-with-an-active-switch-on-an-ac-bridge?utm_source=zhihu&utm_medium=social&utm_campaign=2023_articlepromo&utm_content=202302_4
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