各類(lèi)整流電路圖及工作原理

1、橋式整流電路圖及工作原理介紹橋式整流電路如圖1所示，圖（a）、（b）、（c）是橋式整流電路的三種不同畫(huà)法。由電源變壓器、四只整流二極管D14 和負(fù)載電阻RL組成。四只整流二極管接成電橋形式，故稱(chēng)橋式整流。圖1 橋式整流電路圖橋式整流電路的工作原理如圖2所示。在u2的正半周，D1、D3導(dǎo)通，D2、D4截止，電流由TR次級(jí)上端經(jīng)D1 RL D3回到TR 次級(jí)下端，在負(fù)載RL上得到一半波整流電壓。在u2的負(fù)半周，D1、D3截止，D2、D4導(dǎo)通，電流由Tr次級(jí)的下端經(jīng)D2 RL D4 回到Tr次級(jí)上端，在負(fù)載RL 上得到另一半波整流電壓。這樣就在負(fù)載RL上得到一個(gè)與全波整流相同的電壓波形，其電流的計(jì)算

2、與全波整流相同，即 UL = 0.9U2     IL = 0.9U2RL    流過(guò)每個(gè)二極管的平均電流為ID = IL2 = 0.45 U2RL每個(gè)二極管所承受的最高反向電壓為什么叫硅橋,什么叫橋堆目前，小功率橋式整流電路的四只整流二極管，被接成橋路后封裝成一個(gè)整流器件，稱(chēng)"硅橋"或"橋堆"，使用方便，整流電路也常簡(jiǎn)化為圖Z圖1（c）的形式。橋式整流電路克服了全波整流電路要求變壓器次級(jí)有中心抽頭和二極管承受反壓大的缺點(diǎn)，但多用了兩只二極管。在半導(dǎo)體器件發(fā)展快，成本較低的今天，此缺點(diǎn)

3、并不突出，因而橋式整流電路在實(shí)際中應(yīng)用較為廣泛。二極管整流電路原理與分析半波整流二極管半波整流電路實(shí)際上利用了二極管的單向?qū)щ娞匦?。?dāng)輸入電壓處于交流電壓的正半周時(shí)，二極管導(dǎo)通，輸出電壓vo=vi-vd。當(dāng)輸入電壓處于交流電壓的負(fù)半周時(shí)，二極管截止，輸出電壓vo=0。半波整流電路輸入和輸出電壓的波形如圖所示。    二極管半波整流電路   對(duì)于使用直流電源的電動(dòng)機(jī)等功率型的電氣設(shè)備，半波整流輸出的脈動(dòng)電壓就足夠了。但對(duì)于電子電路，這種電壓則不能直接作為半導(dǎo)體器件的電源，還必須經(jīng)過(guò)平滑（濾波）處理。平滑處理電路實(shí)際上就是在半波

4、整流的輸出端接一個(gè)電容，在交流電壓正半周時(shí)，交流電源在通過(guò)二極管向負(fù)載提供電源的同時(shí)對(duì)電容充電，在交流電壓負(fù)半周時(shí)，電容通過(guò)負(fù)載電阻放電。電容輸出的二極管半波整流電路   仿真演示通過(guò)上述分析可以得到半波整流電路的基本特點(diǎn)如下：（1）半波整流輸出的是一個(gè)直流脈動(dòng)電壓。（2）半波整流電路的交流利用率為50%。（3）電容輸出半波整流電路中，二極管承擔(dān)最大反向電壓為2倍交流峰值電壓（電容輸出時(shí)電壓疊加）。（3）實(shí)際電路中，半波整流電路二極管和電容的選擇必須滿足負(fù)載對(duì)電流的要求。全波整流當(dāng)輸入電壓處于交流電壓的正半周時(shí)，二極管D1導(dǎo)通，輸出電壓Vo=vi-VD1。當(dāng)輸入電

5、壓處于交流電壓的負(fù)半周時(shí)，二極管D2導(dǎo)通，輸出電壓Vo=vi-VD2。二極管全波整流電路   仿真演示    由上述分析可知，二極管全波整流電路輸出的仍然是一個(gè)方向不變的脈動(dòng)電壓，但脈動(dòng)頻率是半波整流的一倍。通過(guò)與半波整流相類(lèi)似的計(jì)算，可以得到全波整流輸出電壓有效值Vorsm=0.9Ursm。全波整流輸出的直流脈動(dòng)電壓仍然不能滿足電子電路對(duì)直流電源的要求，必須經(jīng)過(guò)平滑（濾波）處理。與半波整流相同，平滑處理電路是在全波整流的輸出端接一個(gè)電容。電容在脈動(dòng)電壓的兩個(gè)峰值之間向負(fù)載放電，使輸出電壓得到相應(yīng)的平滑。   &#

6、160; 電容輸出的二極管全波整流電路       仿真演示    通過(guò)上述分析可以得到全波整流電路的基本特點(diǎn)如下：（1）全波整流輸出的是一個(gè)直流脈動(dòng)電壓。（2）全波整流電路的交流利用率為100%。（3）電容輸出全波整流電路，二極管承擔(dān)的最大反向電壓為2倍交流峰值電壓（電容輸出時(shí)電壓疊加）。（4）實(shí)際電路中，全波整流電路中二極管和電容的選擇必須滿足負(fù)載對(duì)電流的要求。橋式整流 所謂橋式整流電路，就是用二極管組成一個(gè)整流電橋。當(dāng)輸入電壓處于交流電壓正半周時(shí)，二極管D1、負(fù)載電阻RL、D3構(gòu)

7、成一個(gè)回路（圖5中虛線所示），輸出電壓Vo=vi-VD1-VD3。輸入電壓處于交流電壓負(fù)半周時(shí)，二極管D2、負(fù)載電阻RL、D4構(gòu)成一個(gè)回路，輸出電壓Vo=vi-VD2-VD4。圖中濾波電容的工作狀態(tài)。     二極管橋式整流電路  仿真演示  由上述分析可知，二極管橋式整流電路輸出的也是一個(gè)方向不變的脈動(dòng)電壓，但脈動(dòng)頻率是半波整流的一倍。 與半波整流輸出電壓有效值計(jì)算相類(lèi)似，可以得到橋式整流輸出電壓有效值Vorsm=0.9Ursm。  通過(guò)上述分析，可以得到橋式整流電路的基本特點(diǎn)如下：

8、（1）橋式整流輸出的是一個(gè)直流脈動(dòng)電壓。（2）橋式整流電路的交流利用率為100%。（3）電容輸出橋式整流電路，二極管承擔(dān)的最大反向電壓為2倍的交流峰值電壓（電容輸出時(shí)電壓疊加）。（4）橋式整流電路二極管的負(fù)載電流僅為半波整流的一半。（5）實(shí)際電路中，橋式整流電路中二極管和電容的選擇必須滿足負(fù)載對(duì)電流的要求。各種整流電路及工作原理介紹各種整流電路及工作原理介紹本文介紹一下利用二極管組成的各種整流電路及工作原理一、半波整流電路圖5-1、是一種最簡(jiǎn)單的整流電路。它由電源變壓器B 、整流二極管D 和負(fù)載電阻Rfz ，組成。變壓器把市電電壓（多為220伏）變換為所需要的交變電壓e2，D 再把交流電變換為

9、脈動(dòng)直流電。下面從圖5-2的波形圖上看著二極管是怎樣整流的。變壓器砍級(jí)電壓e2，是一個(gè)方向和大小都隨時(shí)間變化的正弦波電壓，它的波形如圖5-2（a）所示。在0K時(shí)間內(nèi)，e2為正半周即變壓器上端為正下端為負(fù)。此時(shí)二極管承受正向電壓面導(dǎo)通，e2通過(guò)它加在負(fù)載電阻Rfz上，在2 時(shí)間內(nèi)，e2為負(fù)半周，變壓器次級(jí)下端為正，上端為負(fù)。這時(shí)D承受反向電壓，不導(dǎo)通，Rfz，上無(wú)電壓。在2時(shí)間內(nèi)，重復(fù)0 時(shí)間的過(guò)程，而在34時(shí)間內(nèi)，又重復(fù)2時(shí)間的過(guò)程這樣反復(fù)下去，交流電的負(fù)半周就被"削"掉了，只有正半周通過(guò)Rfz，在Rfz上獲得了一個(gè)單一右向（上正下負(fù)）的電壓，如圖5-2（b）所示，達(dá)到了整

10、流的目的，但是，負(fù)載電壓Usc。以及負(fù)載電流的大小還隨時(shí)間而變化，因此，通常稱(chēng)它為脈動(dòng)直流。這種除去半周、圖下半周的整流方法，叫半波整流。不難看出，半波整說(shuō)是以"犧牲"一半交流為代價(jià)而換取整流效果的，電流利用率很低（計(jì)算表明，整流得出的半波電壓在整個(gè)周期內(nèi)的平均值，即負(fù)載上的直流電壓Usc =0.45e2 ）因此常用在高電壓、小電流的場(chǎng)合，而在一般無(wú)線電裝置中很少采用。二、全波整流電路如果把整流電路的結(jié)構(gòu)作一些調(diào)整，可以得到一種能充分利用電能的全波整流電路。圖5-3 是全波整流電路的電原理圖。全波整流電路，可以看作是由兩個(gè)半波整流電路組合成的。變壓器次級(jí)線圈中間需要引出一個(gè)

11、抽頭，把次組線圈分成兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的繞組，從而引出大小相等但極性相反的兩個(gè)電壓e2a 、e2b ，構(gòu)成e2a   、D1、Rfz與e2b  、D2、Rfz ，兩個(gè)通電回路。全波整流電路的工作原理，可用圖5-4 所示的波形圖說(shuō)明。在0間內(nèi)，e2a   對(duì)Dl為正向電壓，D1 導(dǎo)通，在Rfz 上得到上正下負(fù)的電壓；e2b   對(duì)D2為反向電壓，D2 不導(dǎo)通（見(jiàn)圖5-4（b）。在-2時(shí)間內(nèi)，e2b 對(duì)D2為正向電壓，D2導(dǎo)通，在Rfz 上得到的仍然是上正下負(fù)的電壓；e2a   對(duì)D1為反向電壓，D1 不導(dǎo)通（見(jiàn)圖5-4（C）。如此反復(fù)，由于兩個(gè)整流元件D1

12、、D2輪流導(dǎo)電，結(jié)果負(fù)載電阻Rfz 上在正、負(fù)兩個(gè)半周作用期間，都有同一方向的電流通過(guò)，如圖5-4（b）所示的那樣，因此稱(chēng)為全波整流，全波整流不僅利用了正半周，而且還巧妙地利用了負(fù)半周，從而大大地提高了整流效率（Usc0.9e2，比半波整流時(shí)大一倍）。圖5-3所示的全波整濾電路，需要變壓器有一個(gè)使兩端對(duì)稱(chēng)的次級(jí)中心抽頭，這給制作上帶來(lái)很多的麻煩。另外，這種電路中，每只整流二極管承受的最大反向電壓，是變壓器次級(jí)電壓最大值的兩倍，因此需用能承受較高電壓的二極管。圖5-5（a ）為橋式整流電路圖，（b）圖為其簡(jiǎn)化畫(huà)法。三、橋式整流電路橋式整流電路是使用最多的一種整流電路。這種電路，只要增加兩只二極管

13、口連接成"橋"式結(jié)構(gòu)，便具有全波整流電路的優(yōu)點(diǎn)，而同時(shí)在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)。橋式整流電路的工作原理如下：e2為正半周時(shí)，對(duì)D1、D3和方向電壓，Dl，D3導(dǎo)通；對(duì)D2、D4加反向電壓，D2、D4截止。電路中構(gòu)成e2、Dl、Rfz 、D3通電回路，在Rfz ，上形成上正下負(fù)的半波整洗電壓，e2為負(fù)半周時(shí)，對(duì)D2、D4加正向電壓，D2、D4導(dǎo)通；對(duì)D1、D3加反向電壓，D1、D3截止。電路中構(gòu)成e2、D2Rfz  、D4通電回路，同樣在Rfz 上形成上正下負(fù)的另外半波的整流電壓。上述工作狀態(tài)分別如圖5-6（A） （B）所示。如此重復(fù)下去，結(jié)果在Rfz ，上便得到

14、全波整流電壓。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。從圖5-6中還不難看出，橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值，比全波整洗電路小一半！四、整流元件的選擇和運(yùn)用需要特別指出的是，二極管作為整流元件，要根據(jù)不同的整流方式和負(fù)載大小加以選擇。如選擇不當(dāng)，則或者不能安全工作，甚至燒了管子；或者大材小用，造成浪費(fèi)。表5-1 所列參數(shù)可供選擇二極管時(shí)參考。另外，在高電壓或大電流的情況下，如果手頭沒(méi)有承受高電壓或整定大電濾的整流元件，可以把二極管串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)使用。圖5-7 示出了二極管并聯(lián)的情況：兩只二極管并聯(lián)、每只分擔(dān)電路總電流的一半，三只二極管并聯(lián)，每只分擔(dān)電路總電流的三分之一。總之，有幾只二極管并聯(lián)，流經(jīng)每只二極管的電流就等于總電流的幾分之一。但是，在實(shí)際并聯(lián)運(yùn)用時(shí)，由于各二極管特性不完全一致，不能均分所通過(guò)的電流，會(huì)使有的管子困負(fù)擔(dān)過(guò)重而燒毀。因此需在每只二極管上串聯(lián)一只阻值相同的小電阻器，使各并聯(lián)二極管流