三相桥式整流电路

二、三相桥式整流电路

1.电路组成及工作原理

如图5-11所示，它由两个三相半波整流电路串联组合而成的。二极管VD1、VD3和VD5共阴极接法，VD2、VD4和VD6的正极接在一起，通常称作共阳极接法，负载R_L接在E、F之间，三相变压器的一次侧采用三角形联结，二次侧采用星形联结。

如图5-12a所示，变压器二次侧的三相电压u_2U、u_2V、u_2W按正弦规律变化，各相电压之间的相位差为120°。

图5-11 三相桥式整流电路

图5-12 三相桥式整流电路电压波形

图中设t₁～t₇的时间为一个周期且分成六等分，每1/6周期内，三个相电压u_2U、u_2V、u_2W中总有一个最大，一个最小。对于采用共阴极接法的二极管，若某只管子的正极电位最高，则该只二极管优先导通；对于采用共阳极接法的二极管，若某只管子的负极电位最低，则该只二极管优先导通。

在t₁～t₂期间，VD1、VD3、VD5负端电位相同，正端电位U相电压最高，所以VD1先导通，此时E点电位等于U点，VD3、VD5因承受反向电压而截止。而另外三只二极管VD2、VD4、VD6的正端电位相同，V点相电压最低，所以VD4先导通，F点的电位就等于V点电位，使得VD2、VD6承受反向电压而截止。于是从U→VD1→R_L→VD4→V→N形成一导电回路。负载R_L上得到的电压近似等于U、V之间的线电压u_UV。

在t₂～t₃期间，U相电压仍最高，而W相电压为最低，使得VD1和VD6因承受正向电压而串联导通，其余四只二极管VD2、VD3、VD4、VD5因承受反向电压而截止，于是从U→VD1→R_L→VD6→W→N形成一导电回路。负载R_L上得到的电压近似等于变压器二次线电压u_UW。

在t₃～t₄期间，V相电压最高，W相电压仍为最低，此时VD3与VD6因承受正向电压而导通，其余二极管因承受反向电压而截止。于是从V→VD3→R_L→VD6→W→N形成一导电回路。负载R_L上得到的电压近似等于变压器二次线电压u_VW。

依此类推，循环往复。负载上获得的脉动直流电压U_L波形如图6-13c所示，它是各个线电压的波顶联线。显然，三相桥式整流电路的输出电压波形比单相整流输出波形平滑而且脉动小。

2.主要参数

（1）负载电压和电流 经计算得到负载电压和电流分别为

U_L=2.34U₂ （5-13）

式中 U₂——变压器二次相电压有效值。

（2）二极管的参数 由于每个二极管在一个周期中只有1/3的时间导通，所以流过每个二极管的平均电流只有负载电流的1/3，即

每只二极管所承受的最大反向电压是变压器二次线电压的最大值，即

例5-3 有一直流电源，采用三相桥式整流电路，负载电压和电流分别为30V和450A。求整流二极管的实际工作电流和反向工作电压各为多少？

解 因为是三相桥式整流电路，所以其整流二极管的工作电流为

整流二极管承受的最高反向工作电压为

U_Rm=1.05U_L=1.05×60V=63V

三相桥式整流电路的变压器利用率高，输出电压比三相半波整流电路大一倍，脉动小，在要求输出电压高、脉动小的电气设备中得到广泛应用。