进行低通滤波设计时，应注意电磁兼容性。图1-35c是整流电流的波形。......
2023-06-25
整流滤波电路的输出优化
【摘要】：输出整流滤波电路的作用就是将中频交流电变为直流电。图6-11 输出整流滤波电路a）全波整流 b）单端式逆变整流在整流过程中，整流二极管都会在某一时刻承受反向电压。
逆变弧焊电源中，通过逆变器将直流电变为中频（高频）交流电，并经中频变压器降压得到低压中频交流电，然后需要采用输出整流滤波电路进行整流滤波，获得所需要的直流电流和电压。输出整流滤波电路的作用就是将中频交流电变为直流电。
1.输出整流电路
输出整流电路是将中频变压器二次线圈输出的方波交流电变为脉动直流电。该整流电路的特点是交流电频率高、功率大。整流电路的形式与普通工频交流电整流电路类似。图6-11所示是逆变式弧焊电源常用的全波整流电路和单端式逆变整流电路，此外，还有桥式整流电路等。
图6-11 输出整流滤波电路
a）全波整流 b）单端式逆变整流
在整流过程中，整流二极管都会在某一时刻承受反向电压。整流二极管承受反向电压时首先要进入反向恢复过程，即当变压器二次线圈极性反转时，将要承受反向电压的二极管并不是由原来的导通状态立刻变为截止，这是因为整流二极管正向导通时，其半导体PN结两边有少数载流子存储，一旦外加电压反向，这些电荷将在外电场作用下漂移回来而引起反向电流，经过一段时间，电荷逐渐消失，PN结恢复反向阻断能力，这种现象称为二极管的反向恢复。反向恢复时间用trr表示，它定义为流过二极管电流从正向下降到零时开始，到反向电流IR衰减到它的峰值的25%时为止的时间。由于逆变弧焊电源的变压器一般输出频率较高的矩形波交流电，整流二极管承受的反向电压是突然增大的，而不像正弦波那样平缓施加，因此逆变式弧焊电源输出整流电路中，应选用反向恢复速度快的二极管即快速恢复二极管。
2.输出滤波器
逆变弧焊电源输出滤波器主要作用是对整流得到的脉动直流电进行平滑滤波，以保证小电流焊接电弧连续，满足直流电弧焊接的要求。一般采用电感L作为滤波器，称为输出电抗器。在逆变器激励输出时，流过负载和输出电抗器电流线性增长，电抗器储存能量，直至激励输出结束时达到输出电流的波峰Ifmax；逆变器无激励输出时，输出电抗器L释放能量，负载和电抗器中的电流线性减小，直至下一次逆变器激励输出之前达到输出电流的波谷值Ifmin（见图6-12）。
电抗器的取值应满足以下的条件：首先，电抗器的电感L最小要保证电流的连续性，也就是使得Ifmin≥0；其次，电抗器的电感L也不能取值太大，否则使回路的时间常数L/R增大，影响焊接回路的动特性。
由于逆变式弧焊电源输出整流得到的脉动直流的脉动频率高，因此滤波电感值比普通晶闸管整流式弧焊电源的直流滤波电感值要小得多，电感体积也较小，其磁性材料可以采用铁氧体或微晶合金材料。
图6-12 电抗器滤波过程
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