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整流滤波电路设计的分析介绍

【摘要】:图6-10 逆变式弧焊电源的输入电路2.输入整流电路逆变式弧焊电源的输入整流电路是将电网的工频交流电整流成为一脉动的直流电。理论和实验证明,在交流380V输入电压的整流电路中,整流模块的耐压值至少应达到1200V。

1.抗电磁干扰电路

逆变式弧焊电源是一种开关电源,工作在开关状态,对于输电网络是一个电磁干扰源。由于逆变式弧焊电源的容量较大,工作时其电磁干扰能量很强,因此应该采取措施抑制电磁干扰,否则将污染电网,干扰其他设备的正常工作。防止电磁干扰的方法之一就是在逆变电源的输入端连接EMI(electric magnetic interrupt)电磁干扰滤波器(电源滤波器)。图6-10所示是一个单相输入逆变弧焊电源的输入电路,在其输入端连接了EMI电磁干扰滤波器,既可以减少逆变弧焊电源对电网的污染,同时也可以抑制电网对逆变弧焊电源传导的电磁干扰。

如图6-10所示,除了在输入端串联EMI电源滤波器外,还在电源输入电路中采用压敏电阻RV抑制电压尖峰;也可以在输入回路中串联适当电感抑制电流突变对网路的影响。此外,还在输入整流的输出侧采用并联电容C1C2滤去一些干扰噪声。

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图6-10 逆变式弧焊电源的输入电路

2.输入整流电路

逆变式弧焊电源的输入整流电路是将电网的工频交流电整流成为一脉动的直流电。对于单相220V和三相380V输入交流电,分别采用单相桥式和三相桥式整流模块(目前已很少使用分立整流器件)进行整流。由于输入电压比较高,整流模块应具有较高的耐压值。理论和实验证明,在交流380V输入电压的整流电路中,整流模块的耐压值至少应达到1200V。

3.输入滤波器

输入滤波器是将输入整流电路得到的脉动直流电进行平滑滤波而得到纹波较小的直流,并提供给逆变电路。由于逆变电路要求输入电路提供的直流电纹波要尽量小,因此输入电路中往往采用大容量的电解电容进行滤波。

由于输入整流滤波电路中采用大容量的电容,在合闸通电后的极短时间内,大容量电容的充电电流很大,因此形成合闸浪涌电流。浪涌电流的大小因合闸时电网电压相位不同而有很大差别,最大可达几百安培以上,对电容有强烈冲击,会影响电容的使用寿命,甚至会破坏滤波电容。因此,在合闸时需要采用限流装置限制浪涌电流。

如图6-10所示,当开关S闭合时,经桥式整流得到的直流电经电阻R向滤波电容C充电,从而限制了充电电流的最大值。随着电容C上电压的增大,充电电流逐渐减小,经过适当时间后,电容C上已有较高电压,充电电流比较小时,使继电器K导通,其动合触点K闭合将电阻R短接,限流作用消失。此时电容C上不会产生太大的充电电流,同时也发挥了电容的滤波作用。利用R限流的时间一般应超过电容充电时间常数的3倍。限流作用只在合闸瞬间是必要的,待电路正常工作后,若仍进行限流,则在R上会产生很大的功耗。