电容滤波单相型桥式整流电路(二)
当ωt=π,即放电经过π-δ的角度时,uc降至开始充电时的初值Emsinθ,另一对二极管VD2和VD3开始导通,故有
(3-69)
注意到θ+δ为第二象限角,由式(3-68)和式(3-69)可得
(3-70)
(3-71)
在ω、R和C的乘积ωRC已知的情况下,即可由式(3-71)求出θ值,进而由式(3-70)求出δ。显然,δ和θ仅由乘积ωRC决定。图3-34给出了根据以上两式求得的δ和θ角随ωRC变化的曲线。
图3-34 δ、θ和φ1角随ωRC的关系曲线
二极管VD1和VD4关断的时刻,即ωt达到δ的时刻,还可用另一种方法确定。显然,在电源电压e达到峰值之前,VD1和VD4是不会关断的。e过了峰值之后,e和电容电压uc都开始下降,而VD1和VD4的关断时刻,从物理意义上讲,就是两个电压下降速度相等的时刻,一个是电源电压的下降速度|de/d(ωt)|,另一个是假设二极管VD1和VD4关断而电容开始单独向电阻放电时电压uc的下降速度|duc/d(ωt)p|(下表“p”表示假设)。前者等于该时刻电源电压导数的绝对值,而后者等于该时刻uc与R的比值。据此即可确定δ。
在θ和δ确定后,电流id的表达式即可确定。由式(3-67)可得
(3-72)
交流侧电流i的波形是镜像对称的,其正半周波形就是id的波形。由式(3-72)可见,交流侧电流i的波形形状仅有乘积ωRC决定,而其幅度与ωCEm成正比。
由于i为镜像对称,故其中不含偶次谐波分量。对电流i进行傅里叶分解,可得
式中
电流i的有效值为
把以上表达式代入位移因数、基波因数和功率因数等与谐波有关的性能指标定义中,即可得到各性能指标表达式,还可得到各次谐波含量的表达式。