维修师傅不肯说的秘密：三相整流电路的原理及应用

电路有直流和交流之分，且两者之间可以相互转换，其中交流变直流叫整流，直流变交流叫逆变。不管是整流还是逆变，都有单相和三相之分，单相整流常见于开关电源、充电器等电路中，而三相整流的应用，对电工而言，熟悉的不过于变频器电路了。如下图1所示就是变频的主电路图，其含有三相整流电路和三相逆变电路。

那么，三相电是如何整流的呢？我就来给大家讲解一下三相桥式整流电路的知识。不管是三相整流还是单相整流，都用到了二极管元件，若将二极管隐藏，就得到下图2所示的三相整流电路。

从图2中可以看到，三相交流电ABC分别从三根线输入，而输出直流电只有两根线，且这两根线的正负是固定不变的，即上正下负。这意味着，整流电路中，电流只能从上侧流出，从下侧流入，依此，我们就可以把分别二极管显示出来。

先看上侧一组的三个二极管，如图3所示，它们的编号依次为1、3、5。由于电流只能从上侧流出，所以该组二极管的方向相同，它们阳极分别接三相电A、B、C，阴极接在一起。也就是说，三个二极管是竞争的关系，谁的阳极电位高，谁就优先导通，例如图3中若B相电位高，那么二极管3就导通，在忽略管压降的情况下，二极管3就相当于短路，三个二极管的阴极电位就为B相高电位，所以二极管1、5截止（二极管1、5阳极所接的A、C相电位都比B相低）。

同理，下侧一组的三个二极管如图4所示，它们的编号依次为2、4、6。显然，由于电流只能从下侧流入，所以这三个二极管的方向依然相同，它们阳极接在一起，阴极分别接三相电A、B、C。

跟上侧的三个二极管一样，下侧的三个二极管也是竞争关系，谁的电位低，谁就优先导通，例如图4中，若C相电位低，那么二极管6就导通，忽略管压降，二极管6就相当于短路，此时三个二极管2、4、6的阳极电位均为C相电位，二极管2、4截止（二极管2、4阴极所接的A、B相电位都比C相高）。

以上就是三相整流电路中的6个二极管的导通情况，分为上下两组，各组在同一时间只有一个二极管导通，且上下两个二极管不能在同一桥臂上。

看到这里，我们知道了二极管的导通关系，再结合三相交流电压的波形，我们就能自行分析三相整流电路的整流过程。

如图5所示，ABC三相电压波形分别以颜色黄绿红区分，当A相电压电位高，上一组的二极管1导通，在同一时刻，B相电位低，那么下一组的二极管4就导通，此时输出电压的大小就为线电压UAB。

随着时间的推移，如图6所示，低电位从B相变成C相，此时下一组的二极管6导通，上一组依然是二极管1导通，终得到输出电压的大小为线电压UAC。

接下来高电位又变成B相，如下图7所示，上一组又变成了二极管3导通……可以发现，不管是上一组还是下一组，二极管135、246都是轮流导通的，这也可以从电压的变换中得出结论。例如电压波形中，高电位从B相变成C相，导通二极管就由3变成5。

但不管二极管如何轮流导通，输出电压的方向一直不变，都是上正下负，也就是说，输出电压为直流电，这就是三相整流的原理，你明白了吗？