6.2.1  三相二极管桥式整流电路

图6.10a所示电路称为三相二极管桥式整流电路。首先，考虑它的输出电压e_d。根据二极管特性，电流I_d的流出侧限定在B1端子，本书中与其连接的开关器件统一用-Q表示^[10]。在3个开关器件中，若与最高电压相连接的开关器件变为导通状态，则输出该相电压。因此，B1端子电压是输出三相电源电压的正向包络线，如图6.11a所示。另一方面，电流输入侧的开关器件被定义为+Q，它的连接端子B2的电压为三相电压的负向包络线，如图6.11a所示。因此，B1_- B2端子间电压e_d是两者之差，于是成为图6.11b所示的六相电压包络线，原因在于B1-B2端子所连接的是三相线间电压，正和负的线间电压合并在一起变为六相。

图6.11 三相二极管桥式整流电路的输出电压（三相AC 200V的情况）

其次，考虑输出电流。采用电抗器来平滑电压时，六相包络线的电压作用到LR回路上，由于平滑电抗器L的值非常大，所以输出电流I_d被滤平。若根据图6.11a，则B1端子连接的SD在每隔120°的电源电压相位角上按照-Q_U、-Q_V、-Q_W、-QU……的顺序依次导通，如图6.12所示，t₀～t₁期间e_U具有最大值，U相电源提供电流，所以I_d流过二极管-Q_U，这是i_U的正半周。t₁时刻一过，e_V>e_U成立，于是二极管-Q_V导通，电流也转移到V相，这种现象称为换流。在t₂时刻，e_U成为三相中的最小值，这时通过二极管+Q_U的-I_d流入U相。因此，i_U是具有一定幅值I_d的120°导通方波，这是典型的扼流圈输入式整流电路的电流波形。另外，实际电路中多少会有些杂散电感，所以电流变为梯形波（详细参考6.2.4节和图6.21）。

(https://www.daowen.com)

图6.12 二极管桥SDA-8输入侧的三相电压和电流波形

从图6.12所示波形可知，输出的平均电压E_d来自于正负六相线电压的包络线，可由式（6.1）和式（6.2）进行计算。

式中，E_m为线电压的幅值。

根据以上说明，三相二极管桥式整流电路的等效电源电路为电压源VRS，如图6.10b所示。由电抗器平滑成一定的直流电流I_d=E_d/R，这个电流作用到SDA-8输入端的三相电源电路中，进行轮流切换，从而形成具有一定幅值I_d的120°导通方波，所以输入端变为电流源负载CRL（图6.10b所示为空间矢量表示，忽略了匝数比为1∶1的变压器）。

上述变换电路属于电源切换型功率变换，也属于不变电荷量的功率变换。对于电荷量的变换（变压），需要在交流侧设计配套的变压器。一般配套的变压器起到输入输出间绝缘、相移及消除谐波电流等作用^[11]。