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demo3_4_1電容濾波單相不可控整流電路

基本工作過程:

       1.在u2 正半周過零點至ωt=0期間，因u2 <ud，故二極管均不導通，此階段電容C向R放電，提供負載所需電流，同時ud 下降。

       2.至ωt=0之后，u2 將要超過ud ，使得VD1 和VD4 開通，ud =u2 ，交流電源向電容充電，同時向負載R供電。

       3.電容被充電到ωt=θ時，ud =u2 ，VD1 和VD4 關斷。電容開始以時間常數RC按指數函數放電。

       4.當ωt=π，即放電經過π-θ角時，ud 降至開始充電時的初值，另一對二極管VD2 和VD3 導通，此后u2 又向C充電，與u2 正半周的情況一樣。仿真結果如下：

       δ指VD1 和VD4 導通的時刻與u2 過零點相距的角度，θ指VD1和VD4 的導通角。

輸出電壓平均值：

       空載時，Ud=1.414U2

        重載時，Ud逐漸趨近于0.9U2，即趨近于接近電阻負載時的特性。

       在設計時根據負載的情況選擇電容C值， 使RC≥（3-5）T/2, 此時輸出電壓為：Ud≈1.2U2

       輸出電流平均值IR為： IR =Ud /R

            Id =IR

       二極管電流iD平均值為：ID =Id/2=IR /2

       二極管承受的電壓為變壓器二次側電壓最大值，即1.414U2。

       感容濾波的單相橋式不可控整流電路，實際應用中為了抑制電流沖擊，常在直流側串入較小的電感。ud波形更平直，電流i2的上升段平緩了許多，這對于電路的工作是有利的。仿真波形如下：

demo3_4_2電容濾波的三相橋式不可控整流電路

基本原理：

       當某一對二極管導通時，輸出直流電壓等于交流側線電壓中最大的一個， 該線電壓既向電容供電，也向負載供電。

       當沒有二極管導通時，由電容向負載放電，ud按指數規律下降。

       電流id 斷續和連續，比如在VD1 和VD2 同時導通之前VD6 和VD1 是關斷的，交流側向直流側的充電電流id 是斷續的。VD1 一直導通，交替時由VD6 導通換相至VD2 導通，id 是連續的。

      由“電壓下降速度相等”的原則，可以確定臨界條件，假設在ωt+δ=2π/3的時刻“速度相等”恰好發生，則有

      可得wRC=1.732  ,這就是臨界條件。wRC>1.732和wRC<1.732分別是電流id 斷續和連續的條件。通常只有R是可變的，它的大小反映了負載的輕重，因此在輕載時直流側獲得的充電電流是斷續的，重載時是連續的。輕載和重載仿真結果如下：

       輸出電壓平均值Ud在（2.34U2~2.45U2）之間變化。輸出電流平均值IR為：IR =Ud /R,電容電流iC平均值為零，因此Id =IR,二極管電流平均值為Id的1/3，即ID =Id /3=IR /3,二極管承受的電壓為線電壓的峰值為sqrt(6)U2。