橋式整流電路圖及工作原理介紹07422

1、橋式整流電路圖及工作原理介紹圖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導通，D2、D4截止，電流由TR次級上端經(jīng)D1 RL D3回到TR 次級下端，在負載RL上得到一半波整流電壓在u2的負半周，D1、D3截止，D2、D4導通，電流由Tr次級的下端經(jīng)D2 RL D4 回到Tr次級上端，在負載RL 上得到另一半波整流電壓。這樣就在負載RL上得到一個與全波整流相同的電壓波形，其電流的計算與全波整流相同，即 UL = 0.9U2     IL = 0.9U2RL    流過每個二極管的平均電流為

2、ID = IL2 = 0.45 U2RL每個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整流器件，稱"硅橋"或"橋堆"，使用方便，整流電路也常簡化為圖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有中心抽頭和二極管承受反壓大的缺點，但多用了兩只二極管。在半導體器件發(fā)展快，成本較低的今天，此缺點并不突出，因而橋式整流電路在實際中應用較為廣泛。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際上利用了二極管的單向?qū)щ娞匦浴．斴斎腚妷禾幱诮涣麟妷旱恼胫軙r，二極管導通，

3、輸出電壓vo=vi-vd。當輸入電壓處于交流電壓的負半周時，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   對于使用直流電源的電動機等功率型的電氣設備，半波整流輸出的脈動電壓就足夠了。但對于電子電路，這種電壓則不能直接作為半導體器件的電源，還必須經(jīng)過平滑（濾波）處理。平滑處理電路實際上就是在半波整流的輸出端接一個電容，在交流電壓正半周時，交流電源在通過二極管向負載提供電源的同時對電容充電，在交流電壓負半周時，電容通過負載電阻放電。電容輸出的二極管半波整流電路 

4、  仿真演示通過上述分析可以得到半波整流電路的基本特點如下：（1）半波整流輸出的是一個直流脈動電壓。（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，二極管承擔最大反向電壓為2倍交流峰值電壓（電容輸出時電壓疊加）。（3）實際電路中，半波整流電路二極管和電容的選擇必須滿足負載對電流的要求。全波整流當輸入電壓處于交流電壓的正半周時，二極管D1導通，輸出電壓Vo=vi-VD1。當輸入電壓處于交流電壓的負半周時，二極管D2導通，輸出電壓Vo=vi-VD2。二極管全波整流電路      由上述分析可知，二極管全波整

5、流電路輸出的仍然是一個方向不變的脈動電壓，但脈動頻率是半波整流的一倍。通過與半波整流相類似的計算，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電壓仍然不能滿足電子電路對直流電源的要求，必須經(jīng)過平滑（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電容。電容在脈動電壓的兩個峰值之間向負載放電，使輸出電壓得到相應的平滑。電容輸出的二極管半波整流電路   仿真演示通過上述分析可以得到半波整流電路的基本特點如下：（1）半波整流輸出的是一個直流脈動電壓。（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

6、，二極管承擔最大反向電壓為2倍交流峰值電壓（電容輸出時電壓疊加）。（3）實際電路中，半波整流電路二極管和電容的選擇必須滿足負載對電流的要求。全波整流當輸入電壓處于交流電壓的正半周時，二極管D1導通，輸出電壓Vo=vi-VD1。當輸入電壓處于交流電壓的負半周時，二極管D2導通，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方向不變的脈動電壓，但脈動頻率是半波整流的一倍。通過與半波整流相類似的計算，可以得到全波整流輸出電壓有效值Vorsm=0.9Ursm。全波整流輸出

7、的直流脈動電壓仍然不能滿足電子電路對直流電源的要求，必須經(jīng)過平滑（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電容。電容在脈動電壓的兩個峰值之間向負載放電，使輸出電壓得到相應的平滑。    電容輸出的二極管全波整流電路       仿真演示    通過上述分析可以得到全波整流電路的基本特點如下：（1）全波整流輸出的是一個直流脈動電壓。（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，二極管承擔的最大反向電壓為2倍交

8、流峰值電壓（電容輸出時電壓疊加）。（4）實際電路中，全波整流電路中二極管和電容的選擇必須滿足負載對電流的要求。橋式整流所謂橋式整流電路，就是用二極管組成一個整流電橋。當輸入電壓處于交流電壓正半周時，二極管D1、負載電阻RL、D3構(gòu)成一個回路（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半周時，二極管D2、負載電阻RL、D4構(gòu)成一個回路，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

9、個方向不變的脈動電壓，但脈動頻率是半波整流的一倍。 與半波整流輸出電壓有效值計算相類似，可以得到橋式整流輸出電壓有效值Vorsm=0.9Ursm。  通過上述分析，可以得到橋式整流電路的基本特點如下：（1）橋式整流輸出的是一個直流脈動電壓。（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，二極管承擔的最大反向電壓為2倍的交流峰值電壓（電容輸出時電壓疊加）。（4）橋式整流電路二極管的負載電流僅為半波整流的一半。（5）實際電路中，橋式整流電路中二極管和電容的選擇必須滿足負載對電流的要求。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

10、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、是一種最簡單的整流電路。它由電源變壓器B 、整流二極管D 和負載電阻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 再把交流電變換為脈動直流電。下面從圖5-2的波形圖上看著二極管是怎樣整流的。變壓器砍級電壓e2，是一個方向和大小都隨時間變化的正弦波電壓，它的波形如圖5-2（a）所示。在0K時間內(nèi)，e2為正半周即變壓器上端為正下端為負。此時二極管承受正向電壓面導通，e2通過它加在負載電阻Rfz上，在2時間內(nèi)，e2為負半周，變壓器次級下端為正，上端為負。這時D承受反向電壓，不導通，Rfz，上無電壓。在

11、2時間內(nèi)，重復0 時間的過程，而在34時間內(nèi)，又重復2時間的過程這樣反復下去，交流電的負半周就被"削"掉了，只有正半周通過Rfz，在Rfz上獲得了一個單一右向（上正下負）的電壓，如圖5-2（b）所示，達到了整流的目的，但是，負載電壓Usc。以及負載電流的大小還隨時間而變化，因此，通常稱它為脈動直流。這種除去半周、圖下半周的整流方法，叫半波整流。不難看出，半波整說是以"犧牲"一半交流為代價而換取整流效果的，電流利用率很低（計算表明，整流得出的半波電壓在整個周期內(nèi)的平均值，即負載上的直流電壓Usc =0.45e2 ）因此常用在高電壓、小電流的場合，而在一般無

12、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，可以看作是由兩個半波整流電路組合成的。變壓器次級線圈中間需要引出一個抽頭，把次組線圈分成兩個對稱的繞組，從而引出大小相等但極性相反的兩個電壓e2a 、e2b ，構(gòu)成e2a   、D1、Rfz與e2b  、D2、Rfz ，兩個通電回路。全波整流電路的工作原理，可用圖5-4 所示的波形圖說明。在0間內(nèi)，e2a   對Dl為正向電壓，D1導通，在Rfz 上得到上正下負的電壓；e2b   對D2為反向電壓

13、，D2不導通（見圖5-4（b）。在-2時間內(nèi)，e2b 對D2為正向電壓，D2導通，在Rfz 上得到的仍然是上正下負的電壓；e2a   對D1為反向電壓，D1不導通（見圖5-4（C）。如此反復，由于兩個整流元件D1、D2輪流導電，結(jié)果負載電阻Rfz 上在正、負兩個半周作用期間，都有同一方向的電流通過，如圖5-4（b）所示的那樣，因此稱為全波整流，全波整流不僅利用了正半周，而且還巧妙地利用了負半周，從而大大地提高了整流效率（Usc0.9e2，比半波整流時大一倍）。圖5-3所示的全波整濾電路，需要變壓器有一個使兩端對稱的次級中心抽頭，這給制作上帶來很多的麻煩。另外，這種電路中，每只整流二極

14、管承受的最大反向電壓，是變壓器次級電壓最大值的兩倍，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）圖為其簡化畫法。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口連接成"橋"式結(jié)構(gòu)，便具有全波整流電路的優(yōu)點，而同時在一定程度上克服了它的缺點。橋式整流電路的工作原理如下：e2為正半周時，對D1、D3和方向電壓，Dl，D3導通；對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 ，上形成上正下負的半波整洗電壓，e2為負半周時，對D2、D4加正向電壓，D2、D4導通；對D1、

15、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。如此重復下去，結(jié)果在Rfz ，上便得到全波整流電壓。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載大小加以選擇。如選擇不當，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。表5-1 所列參數(shù)可供選擇二極管時參考。"另外，在高電壓或大電流的情況下，如果手頭沒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)、每只分擔電路總電流的一半口三只二極管并聯(lián)，每只分擔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，在實際并聯(lián)運用時"，由于各二極管特性不完全一致，不能均分所通過的電流，會使有的管子困負擔過重而燒毀。因此需在每只二極管上串