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    AC/DC轉換器的工作原理

    發布日期:2017/6/28 17:07:08 瀏覽次數:1113 作者:

    AC-AlternaTIng current 是交流的意思 ,DC-Direct current 是直流的意思,AC/DC變換是將交流變換為直流,AC/DC轉換器就是將交流電變為直流電的設備,其功率流向可以是雙向的,功率流由電源流向負載的稱為“整流”,功率流由負載返回電源的稱為“有源逆變”。

    交流電轉換為直流電稱為整流,而直流電轉換為交流電稱為逆變。逆變要比整流復雜得多。常用的有兩種方法,一種是先通過SPWM方式,調制出正弦波波形(如果方波也可以的話,這步可以省略),然后通過一個H橋切換輸出電壓極性,這要求H橋的切換與SPWM電路同步,技術上較復雜但這種方式的效率好像很高,所以不少逆變器都是這種方式。

      將直流電源轉變為交流電使用的設備就是叫“逆變器”原理基本是將直流電送到用于逆變輸出的三極管,利用接在該管子回路上的變壓器等元器件對管子形成正反饋而使管子產生“震蕩”電流(起振)而變為交流輸出,如果需要比較“嚴格”的電流輸出波形,則還要接入有關電子元器件,組成對輸出波形進行整形的電路。

    一般通過二極管整流電路或電子開關電路,都可將交流電轉換為直流電。

    整流電路,是將工頻交流電轉換為脈動直流電;

      濾波電路,將脈動直流中的交流成分濾除,減少交流成分,增加直流成分;

      穩壓電路,采用負反饋技術,對整流后的直流電壓進一步進行穩定。

    1整流--即把交流調整成直流,換句話就是使交流的正玄波調整到的X軸上方。但是現在還只是脈沖的。主要元件是二極管。整流方式: 全波整流(橋式整流,有專門的元件或用4個二極管) 、半波整流(x以下的波損失掉,電流不是連續的。用一個二極管做)。

    2濾波--把波形調整成平穩的直流(可用電容) 另:根據需要的電壓,可以在整流之前做變壓。

      一般來講整流電路有如下幾種方法:

      半波整流電路:半波整流就是利用二極管的單向導電性能,使經變壓器出來的電壓Vo只有半個周期可以到達負載。

      單相橋式整流電路是最基本的將交流轉換為直流的電路,在分析整流電路工作原理時,整流電路中的二極管具有單向導電性。當正半周時,二極管D1、D3導通,在負載電阻上得到正弦波的正半周。當負半周時,二極管D2、D4導通,在負載電阻上得到正弦波的負半周。在負載電阻上正、負半周經過合成,得到的是同一個方向的單向脈動電壓。

      如果是輸出220伏的直流電,必須要一個“橋式整流”電路,有時候這個電路集成成一個塊,然后在輸出端的正負極連接一個耐一定電壓、容量足夠大的的電容,此時輸出端的電流基本就是穩壓的直流了,電容起穩定電壓的作用;

      如果輸出低壓直流,先得要一個變壓器,再接一個“橋式整流”電路,有時候這個電路集成成一個塊,然后在輸出端的正負極連接一個耐一定電壓、容量足夠大的的電容,此時輸出端的電流基本就是穩壓的直流了,電容起穩定電壓的作用。

      如果AC/DC轉換器輸入為50/60Hz的交流電,因必須經整流、濾波,因此體積相對較大的濾波電容器是必不可少的,同時因遇到安全標準(如UL、CCEE等)及EMC指令的限制(如IEC、FCC、CSA),交流輸入側必須加EMC濾波及使用符合安全標準的元件,這樣就限制AC/DC電源體積的小型化,另外,由于內部的高頻、高壓、大電流開關動作,使得解決EMC電磁兼容問題難度加大,也就對內部高密度安裝電路設計提出了很高的要求,由于同樣的原因,高電壓、大電流開關使得電源工作消耗增大,限制了AC/DC變換器模塊化的進程,因此必須采用電源系統優化設計方法才能使其工作效率達到一定的滿意程度。

    AC/DC變換按電路的接線方式可分為,半波電路、全波電路。按電源相數可分為,單項、三相、多相。按電路工作象限又可分為一象限、二象限、三象限、四象限。


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