今天在整理电路器件时发现一个没有见过的器件有点好奇。
三相交流电,原来也需要有整流的时候,把它接在整流桥后,这个整流桥怎么看着熟悉,又陌生,和平时我们用的整流桥比多了一路交流输入脚。共有三个交流输入脚,直流输出同样是正负极2个脚。
共有三个交流输入脚,直流输出同样是正负极2个脚。
内部的结构图,有6个整流二极管组成,当然实际设计中也可以直接一样的用6个二极管来搭建,然后ABC三相交流电分别如图接入。
和平时用的普通桥堆可以说是一样,只是多了一路罢了。
常规单相交流整流桥结构 |
普通单相交流桥堆只有4个二极管,三相交流整流桥有6个二极管。
以上图片是SGJB3516 是一种常见的 三相桥式整流模块,是把6个二极管集成了,封装成紧凑的模块化结构。其工作原理与标准三相整流桥一致,但针对工业应用进行了优化(如散热、耐压等)
三相交流电的电压波形是三个相位差为 120° 的正弦波,如图:
整流桥通过二极管的 单向导电性,在每一时刻选择 电压最高的相 和 电压最低的相 导通,过程如下:
l正组二极管:只有 阳极电压最高 的二极管导通。
l负组二极管:只有 阴极电压最低 的二极管导通。
每 60° 电角度(即1/6周期),导通的二极管会切换到下一组,例如:
l当A相电压最高、B相最低时:D1(A+) 和 D6(B-) 导通。
l当A相电压最高、C相最低时:D1(A+) 和 D2(C-) 导通。
l以此类推,形成 6次换相,输出波形由6个脉动波峰组成。
在初中我们就学过,三相电首先有”线电压“、和“相电压”的说法
“线电压”VL是线-线之间电压,这个电压为380V交流(如AB、AC、BC), 这通常是工业用电电压。
“相电压”VP是线-中性点之间的电压,这个电压为市压220V交流(如A线和中性点之间)380V/
三相桥式整流(6个二极管)的输出 平均直流电压 公式为:
以上相电压220V时,需确保接入的是三相系统 |
实际每个导通二极管会产生约 0.7V 的压降,整流桥中总有 2个二极管同时导通,所以还需要减去1.4V
(高压场景下,压降可忽略;低压场景需考虑。)
另:
空载时电压接近理论值,带负载时电压会略微下降(取决于负载电流和内阻)
输出加入滤波电容后,输出电压会升高至接近峰值电压。Vdc≈×VL≈657V,但需根据负载调整。
输出为 6脉波直流,纹波频率为输入频率的6倍(如50Hz输入→300Hz纹波)
1.输入平衡:必须是平衡的三相正弦波,不平衡会导致输出电压波动和纹波增大,甚至损坏二极管。
2.应用场景:三相整流常用于大功率设备(如电机驱动、工业电源),单相整流则用于小功率场合。
3.散热管理:大电流工作时需加装散热器,避免过热导致失效。
4.滤波需求:若需更平滑的直流电,可外接LC滤波器
三相整流桥通过 6个二极管 的轮流导通,将三相交流电的每个相位的高、低电压“筛选”出来,形成平滑的直流输出。其核心是 相位差120°的三相协同工作,最终实现高效、低纹波的整流效果。
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