課件4----整流電路

1、一、認(rèn)識整流電路一、認(rèn)識整流電路1 1圖解單相半波整流電路圖解單相半波整流電路電 路 名 稱電路原理圖波 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單的整流電路，它的電路結(jié)構(gòu)最為半波整流電路是電源電路中一種最簡單的整流電路，它的電路結(jié)構(gòu)最為簡單，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簡單，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，因此被稱為半波整流電路。半波整流電路是各種整流電路輸入電壓的半周，因此被稱為半波整流電路。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的基礎(chǔ)，掌握了這

2、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。路。 上一頁 下一頁 返回2 2圖解單相全波整流電路圖解單相全波整流電路電 路 名 稱電路原理圖波 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，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，因為交流輸入電壓的正、負(fù)半周都被作為輸出電壓輸出流電路，因為交流輸入電壓的正、負(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，否則會燒毀二極管。了。本電路二極管極性不能接反，否則會燒毀二極管

3、。 上一頁 下一頁 返回3 3圖解單相橋式整流電路圖解單相橋式整流電路電 路 名 稱電路原理圖波 形 圖單相橋式整流電路 單相橋式整流電路的變壓器次級繞組不用設(shè)中心抽頭，但要單相橋式整流電路的變壓器次級繞組不用設(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，通過橋式整流電路，可以將交流電壓轉(zhuǎn)換成單向脈動性的直流電壓過橋式整流電路，可以將交流電壓轉(zhuǎn)換成單向脈動性的直流電壓，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，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。轉(zhuǎn)到正半周來。上一頁 下

4、一頁 返回二、整流電路的工作原理二、整流電路的工作原理 1 1單相半波整流電路單相半波整流電路 圖1-2-4 單相半波整流電路 上一頁 下一頁 返回 設(shè)在交流電壓正半周（設(shè)在交流電壓正半周（0 0t t1 1），），u u2 20 0，A A端電位比端電位比B B端電位高，二端電位高，二極管極管VDVD因加正向電壓而導(dǎo)通，電流因加正向電壓而導(dǎo)通，電流I IL L的路徑是的路徑是AVDRAVDRL LBABA。注意到，。注意到，忽略二極管正向壓降時，忽略二極管正向壓降時，A A點電位與點電位與C C點電位相等，則點電位相等，則u u2 2幾乎全部加到負(fù)幾乎全部加到負(fù)載載R RL L上，上，R R

5、L L上電流方向與電壓極性上電流方向與電壓極性如圖如圖1-2-41-2-4所示。所示。 在交流電壓負(fù)半周（在交流電壓負(fù)半周（t t1 1t t2 2），），u u2 20 0，A A端電位比端電位比B B端電位低，二極端電位低，二極管管VDVD承受反向電壓而截止，承受反向電壓而截止，u u2 2幾乎全部降落在二極管上，負(fù)載幾乎全部降落在二極管上，負(fù)載R RL L上的電上的電壓基本為零。壓基本為零。 由此可見，在交流電一個周期內(nèi)，二極管半個周期導(dǎo)通半個周期截由此可見，在交流電一個周期內(nèi)，二極管半個周期導(dǎo)通半個周期截止，以后周期性地重復(fù)上述過程，負(fù)載止，以后周期性地重復(fù)上述過程，負(fù)載R RL L上

6、電壓和電流波形上電壓和電流波形如圖如圖1-2-51-2-5（b b）、（）、（c c）所示。）所示。 (1(1）工作原理）工作原理上一頁 下一頁 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娦岳谜鞫O管的單向?qū)щ娦詫㈦p向的交流電路變成單方向的脈將雙向的交流電路變成單方向的脈動直流電，這一過程稱為動直流電，這一過程稱為整流整流。由。由于輸出的脈動直流電的波形是輸入于輸出的脈動直流電的波形是輸入的交流電波形一半，故稱為的交流電波形一半，故稱為半波整半波整流電路流電路。 歸納：歸納：上一頁 下一頁 返回(2(2）負(fù)載）負(fù)載RLRL上的直流電壓和電流的計算上的直流電壓和電流的

7、計算單相半波整流電路中，負(fù)載單相半波整流電路中，負(fù)載R RL L上的半波脈動直流電壓上的半波脈動直流電壓平均值可按下式計算：平均值可按下式計算：U UL L0.450.45U U2 2流過負(fù)載流過負(fù)載R RL L的直流電流平均值的直流電流平均值I IL L可根據(jù)歐姆定律求出，即可根據(jù)歐姆定律求出，即上一頁 下一頁 返回二極管導(dǎo)通后，流過二極管的平均電流二極管導(dǎo)通后，流過二極管的平均電流I IF F與與R RL L上流過的平均上流過的平均電流相等，即電流相等，即(3(3）整流二極管上的電流和最大反向電壓）整流二極管上的電流和最大反向電壓 由于二極管在由于二極管在u u2 2負(fù)半周時截止，承受全部

8、負(fù)半周時截止，承受全部u u2 2反向電壓，所以二極反向電壓，所以二極管所承受的最大反向電壓管所承受的最大反向電壓U URMRM就是就是u u2 2的峰值，即的峰值，即上一頁 下一頁 返回 電路簡單，使用的器件少，但是輸出電壓脈動大。由于只電路簡單，使用的器件少，但是輸出電壓脈動大。由于只利用了正弦半波，理論計算表明其整流效率僅利用了正弦半波，理論計算表明其整流效率僅40%40%左右，因此左右，因此只能用于小功率以及對輸出電壓波形和整流效率要求不高的設(shè)只能用于小功率以及對輸出電壓波形和整流效率要求不高的設(shè)備。備。(4)(4)單相半波整流的特點單相半波整流的特點上一頁 下一頁 返回2 2單相橋式

9、整流電路單相橋式整流電路圖1-2-6 單相橋式整流電路上一頁 下一頁 返回(1(1）工作原理）工作原理 變壓器二次繞組電壓變壓器二次繞組電壓u u2 2波形如圖波形如圖1-2-71-2-7（a a）所示。設(shè)在交流電壓正所示。設(shè)在交流電壓正半周（半周（0 0t t1 1），），u u2 20 0，A A點電位高于點電位高于B B點電位。二極管點電位。二極管VD1VD1、VD3VD3正偏導(dǎo)正偏導(dǎo)通，通，VD2VD2、VD4VD4反偏截止，電流反偏截止，電流I IL1L1通路是通路是 AVD1RLVD3BAAVD1RLVD3BA，如，如圖圖1-2-81-2-8（a a）所示。這時，負(fù)載所示。這時，負(fù)

10、載RLRL上得到一個半波電壓，如圖上得到一個半波電壓，如圖1-2-71-2-7（b b）中（中（0 0t t1 1）段。）段。 在交流電壓負(fù)半周（在交流電壓負(fù)半周（t t1 1t t2 2），），u u2 20 0，B B點電位高于點電位高于A A點電位，二點電位，二極管極管VD2VD2、VD4VD4正偏導(dǎo)通，二極管正偏導(dǎo)通，二極管VD1VD1、VD3VD3反偏截止，電流反偏截止，電流I IL2L2通路是通路是BVD2RLVD4ABBVD2RLVD4AB，如圖如圖1-2-81-2-8（b b）所示。同樣，在負(fù)載所示。同樣，在負(fù)載RLRL上得上得到一個半波電壓，如圖到一個半波電壓，如圖1-2-7

11、1-2-7（b b）中（）中（t t1 1t t2 2）段。）段。上一頁 下一頁 返回工作原理工作原理圖1-2-7 單相橋式整流電路波形圖上一頁 下一頁 返回課題課題2 2 整流電路的應(yīng)用整流電路的應(yīng)用圖圖1-2-8 1-2-8 單相橋式整流電路的電流通路單相橋式整流電路的電流通路上一頁 下一頁 返回(2(2）負(fù)載）負(fù)載R RL L上直流電壓和電流的計算上直流電壓和電流的計算 在單相橋式整流電路中，交流電在一個周期內(nèi)的兩個半波都有同在單相橋式整流電路中，交流電在一個周期內(nèi)的兩個半波都有同方向的電流流過負(fù)載，因此在同樣的方向的電流流過負(fù)載，因此在同樣的U U2 2時，該電路輸出的電流和電壓時，該

12、電路輸出的電流和電壓均比半波整流大一倍。均比半波整流大一倍。 輸出電壓為：輸出電壓為：U UL L0.90.9U U2 2依據(jù)負(fù)載依據(jù)負(fù)載R RL L上的電壓上的電壓U UL L求得整流變壓器副邊電壓：求得整流變壓器副邊電壓：流過負(fù)載流過負(fù)載R RL L的直流電流平均值：的直流電流平均值：上一頁 下一頁 返回 在橋式整流電路中，由于每只二極管只有半周是導(dǎo)在橋式整流電路中，由于每只二極管只有半周是導(dǎo)通的，所以流過每只二極管的平均電流只有負(fù)載電流的一通的，所以流過每只二極管的平均電流只有負(fù)載電流的一半，即半，即(3(3）整流二極管上的電流和最大反向電壓）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壓也是u u2 2的峰值，即的峰值，即上一頁 下一頁 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整流二極管轉(zhuǎn)換成整流二極管轉(zhuǎn)換成單向脈動性單向脈動性的直流電壓，整流是將交流電壓轉(zhuǎn)換成的直流電壓，整流是將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓過程中的關(guān)鍵一步。直流電壓過程中的關(guān)鍵一步。 無論什么類型