課件4-整流電路

一、認(rèn)識(shí)整流電路1．圖解單相半波整流電路電

路

名

稱(chēng)電路原理圖波

形

圖單相半波整流電路

半波整流電路是電源電路中一種最簡(jiǎn)單的整流電路，它的電路結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，只用一只整流二極管。由于這一整流電路的輸出電壓只是利用了交流輸入電壓的半周，因此被稱(chēng)為半波整流電路。半波整流電路是各種整流電路的基礎(chǔ)，掌握了這種整流電路工作原理的分析思路，便能分析其他的整流電路。上一頁(yè)下一頁(yè)返回2．圖解單相全波整流電路電路名稱(chēng)電路原理圖波形圖單相全波整流電路

全波整流電路使用兩只整流二極管構(gòu)成一組全波整流電路，且要求電源變壓器有中心抽頭。全波整流電路的效率高于半波整流電路，因?yàn)榻涣鬏斎腚妷旱恼?、?fù)半周都被作為輸出電壓輸出了。本電路二極管極性不能接反，否則會(huì)燒毀二極管。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3．圖解單相橋式整流電路電路名稱(chēng)電路原理圖波形圖單相橋式整流電路

單相橋式整流電路的變壓器次級(jí)繞組不用設(shè)中心抽頭，但要用四只整流二極管。從整流電路的輸出電壓波形中可以看出，通過(guò)橋式整流電路，可以將交流電壓轉(zhuǎn)換成單向脈動(dòng)性的直流電壓，這一電路作用同全波整流電路一樣，也是將交流電壓的負(fù)半周轉(zhuǎn)到正半周來(lái)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回二、整流電路的工作原理

1．單相半波整流電路

圖1-2-4單相半波整流電路上一頁(yè)下一頁(yè)返回

設(shè)在交流電壓正半周（0～t1），u2＞0，A端電位比B端電位高，二極管VD因加正向電壓而導(dǎo)通，電流IL的路徑是A→VD→RL→B→A。注意到，忽略二極管正向壓降時(shí)，A點(diǎn)電位與C點(diǎn)電位相等，則u2幾乎全部加到負(fù)載RL上，RL上電流方向與電壓極性如圖1-2-4所示。在交流電壓負(fù)半周（t1～t2），u2＜0，A端電位比B端電位低，二極管VD承受反向電壓而截止，u2幾乎全部降落在二極管上，負(fù)載RL上的電壓基本為零。由此可見(jiàn)，在交流電一個(gè)周期內(nèi)，二極管半個(gè)周期導(dǎo)通半個(gè)周期截止，以后周期性地重復(fù)上述過(guò)程，負(fù)載RL上電壓和電流波形如圖1-2-5（b）、（c）所示。(1）工作原理上一頁(yè)下一頁(yè)返回圖1-2-5單相半波整流電路波形圖

利用整流二極管的單向?qū)щ娦詫㈦p向的交流電路變成單方向的脈動(dòng)直流電，這一過(guò)程稱(chēng)為整流。由于輸出的脈動(dòng)直流電的波形是輸入的交流電波形一半，故稱(chēng)為半波整流電路。歸納：上一頁(yè)下一頁(yè)返回(2）負(fù)載RL上的直流電壓和電流的計(jì)算單相半波整流電路中，負(fù)載RL上的半波脈動(dòng)直流電壓平均值可按下式計(jì)算：UL≈0.45U2流過(guò)負(fù)載RL的直流電流平均值IL可根據(jù)歐姆定律求出，即上一頁(yè)下一頁(yè)返回二極管導(dǎo)通后，流過(guò)二極管的平均電流IF與RL上流過(guò)的平均電流相等，即(3）整流二極管上的電流和最大反向電壓

由于二極管在u2負(fù)半周時(shí)截止，承受全部u2反向電壓，所以二極管所承受的最大反向電壓URM就是u2的峰值，即上一頁(yè)下一頁(yè)返回

電路簡(jiǎn)單，使用的器件少，但是輸出電壓脈動(dòng)大。由于只利用了正弦半波，理論計(jì)算表明其整流效率僅40%左右，因此只能用于小功率以及對(duì)輸出電壓波形和整流效率要求不高的設(shè)備。(4)單相半波整流的特點(diǎn)上一頁(yè)下一頁(yè)返回2．單相橋式整流電路圖1-2-6單相橋式整流電路上一頁(yè)下一頁(yè)返回(1）工作原理

變壓器二次繞組電壓u2波形如圖1-2-7（a）所示。設(shè)在交流電壓正半周（0～t1），u2＞0，A點(diǎn)電位高于B點(diǎn)電位。二極管VD1、VD3正偏導(dǎo)通，VD2、VD4反偏截止，電流IL1通路是A→VD1→RL→VD3→B→A，如圖1-2-8（a）所示。這時(shí)，負(fù)載RL上得到一個(gè)半波電壓，如圖1-2-7（b）中（0～t1）段。

在交流電壓負(fù)半周（t1～t2），u2＜0，B點(diǎn)電位高于A點(diǎn)電位，二極管VD2、VD4正偏導(dǎo)通，二極管VD1、VD3反偏截止，電流IL2通路是B→VD2→RL→VD4→A→B，如圖1-2-8（b）所示。同樣，在負(fù)載RL上得到一個(gè)半波電壓，如圖1-2-7（b）中（t1～t2）段。上一頁(yè)下一頁(yè)返回工作原理圖1-2-7單相橋式整流電路波形圖上一頁(yè)下一頁(yè)返回課題2整流電路的應(yīng)用圖1-2-8單相橋式整流電路的電流通路上一頁(yè)下一頁(yè)返回(2）負(fù)載RL上直流電壓和電流的計(jì)算

在單相橋式整流電路中，交流電在一個(gè)周期內(nèi)的兩個(gè)半波都有同方向的電流流過(guò)負(fù)載，因此在同樣的U2時(shí)，該電路輸出的電流和電壓均比半波整流大一倍。輸出電壓為：UL≈0.9U2依據(jù)負(fù)載RL上的電壓UL求得整流變壓器副邊電壓：流過(guò)負(fù)載RL的直流電流平均值：上一頁(yè)下一頁(yè)返回

在橋式整流電路中，由于每只二極管只有半周是導(dǎo)通的，所以流過(guò)每只二極管的平均電流只有負(fù)載電流的一半，即(3）整流二極管上的電流和最大反向電壓

在單相橋式整流電路中，每只二極管承受的最大反向電壓也是u2的峰值，即上一頁(yè)下一頁(yè)返回

整流電路是電源電路中的核心部分，它的作用是將交流電壓通過(guò)整流二極管轉(zhuǎn)換成單向脈動(dòng)性的直流電壓，整流是將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓