三相整流電路的工作原理及電路圖講解

今天給大家分享一篇關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二極管對輸入交流電壓進行整流的設置，三個二極管分別連接到變壓器次級繞組的三相。

為什么會有三相整流電路?

單相整流電路進行整流，也就是將交流電轉換為直流電源，但僅使用變壓器次級線圈的單相進行轉換，二極管連接到單向變壓器的次級繞組。這種電路的缺點就是紋波系數高。在半波整流電路的情況下，紋波系數為1.21，在全波整流電路的情況下，紋波系數為0.482。在這兩種情況下，紋波系數的值都不能忽略。(關于半波整流電路和全波整流電路，我在之前的文章中有詳細的講解，大家可以直接點進去看)

因此，在這種類型的布置中，我們需要平滑電路來消除這些波紋。這些紋波是直流電壓中的交流分量被稱為脈動直流電壓。如果在多個應用中使用這種脈動直流電壓，則會導致設備性能不佳。因此使用平滑電路、濾波器作為整流系統的平滑電路。但是在這個平滑過程之后，整流電路的電壓在某個點下降到零。因此，如果用三相變壓器代替單相變壓器，紋波系數可以在很大程度上降低。三相變壓器的顯著優勢之一是即使不使用平滑裝置，整流電壓也不會降至零。

三相半波整流電路

在三相整流電路中，三個二極管分別連接到變壓器的次級繞組。次級繞組的三相以星形連接，因此也稱為星級次級。

三相半波整流原理電路圖二極管的陽極端連接到變壓器的次級繞組。并且變壓器的三相在一個稱為中性點的公共點連接在一起。該中性點為負載提供負極端子并接地。

三相半波整流電路輸出電壓波形圖每個二極管導通三分之一的交流周期，其余兩個二極管將保護開路。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由以下等式推導出來：

三相半波整流電路的紋波系數從以上計算可以看出，三相半波整流電路的紋波系數為0.17，即17%，單相半波整流電路的紋波系數值為1.21，全相全波整流電路的值為0.482.由此可見，與單相整流電路相比，三相整流電路的紋波系數值要小得多。而三相整流電路的紋波頻率很高，因此，由于這一點，這些波紋可以很容易地被過濾掉。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二極管。它也被稱為6二極管半波整流電路。在這種情況下，每個二極管導通交流周期的 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。

三相全波整流電路原理圖三相全波整流器的優點是輸出電壓經過調節，不會降至零。輸出電壓保持在最大電壓的86.6%和電壓峰值之間。因此，它似乎受到監管。

三相全波整流電路電壓輸出波形圖輸出電壓波動低的主要原因是使用了大量二極管。使用6個二極管為宜。這是因為如果使用超過 6個二極管，則電路成本會增加。此外，電路復雜性增加，輸出電壓的調節不會有顯著增加。

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型。使用橋式整流器的優點是負載電流 Idc是流過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變壓器次級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二極管僅承載流過負載的電流的 1/3。

三相整流橋式接線圖及工作原理因此，這種類型的橋接布置在各種應用中更為優選。

三相整流電路原理

三相整流是將三相交流電源轉換為脈動直流電壓的過程，因為整流是將正弦電壓和頻率的輸入電源轉換為固定電壓的直流電源。因此，電源整流將交流電源變為單向電源。但我們也看到，每相使用一個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 (N) 來閉合從負載到電源的電路。每相使用兩個二極管的三相全波橋式整流器只需要三個電源線，沒有中性線，例如由三角形連接的電源提供的電源線。與全波橋式整流電路相比，全波橋式整流電路的另一個優點是負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。通過增加橋式配置中的相數和二極管的數量，可以獲得更高的平均直流輸出電壓和更小的紋波幅度，例如，在 6 相整流中，每個二極管將僅導通六分之一周期。此外，多相整流電路產生更高的紋波頻率意味著更少的電容濾波和更平滑的輸出電壓。因此，可以設計 6、12、15 甚至 24 相非受控整流器來改善各種應用的紋波系數。

審核編輯：湯梓紅