電子技術(shù)與應(yīng)用項(xiàng)目化教程 課件 項(xiàng)目2 第1講 單相整流電路

項(xiàng)目二——整流電路◆內(nèi)容：?jiǎn)蜗嗾麟娐窐?gòu)成和工作原理◆目的：了解單相整流電路組成，理解工作原理學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求：◆重點(diǎn)：?jiǎn)蜗鄻蚴秸麟娐窐?gòu)成和工作原理◆難點(diǎn)：?jiǎn)蜗鄻蚴秸麟娐窐?gòu)成和工作原理

電子電路工作時(shí)都需要直流電源提供能量，電池因使用費(fèi)用高，一般只用于低功耗便攜式的儀器設(shè)備中。本章討論如何把交流電源變換為直流穩(wěn)壓電源，一般直流電源由如下部分組成：

整流電路是將工頻交流電轉(zhuǎn)為具有直流電成分的脈動(dòng)直流電。

濾波電路是將脈動(dòng)直流中的交流成分濾除，減少交流成分，增加直流成分。

穩(wěn)壓電路對(duì)整流后的直流電壓采用負(fù)反饋技術(shù)進(jìn)一步穩(wěn)定直流電壓。

單相半波整流電路1.單相半波整流電路(a)電路圖(b)波形圖單相半波整流電路

單相整流電路除橋式整流電路外，還有單相半波和全波兩種形式。單相半波整流電路如圖(a)所示，波形圖如圖(b)所示。

根據(jù)波形圖可知，輸出電壓在一個(gè)工頻周期內(nèi)，只是正半周導(dǎo)電，在負(fù)載上得到的是半個(gè)正弦波。負(fù)載上輸出平均電壓為：流過(guò)負(fù)載和二極管的平均電流為二極管所承受的最大反向電壓?jiǎn)蜗鄻蚴秸麟娐?.單相橋式整流電路(1)電路結(jié)構(gòu)

單相橋式整流電路是最基本的將交流轉(zhuǎn)換為直流的電路，其電路如圖所示。單相橋式整流電路(2)工作原理（a）橋式整流電路（b）波形圖

在分析整流電路工作原理時(shí)，整流電路中的二極管是作為開關(guān)運(yùn)用，具有單向?qū)щ娦?。根?jù)圖(a)的電路圖可知：

當(dāng)正半周時(shí)二極管D1、D3導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周。

當(dāng)負(fù)半周時(shí)二極管D2、D4導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波仍是正半周。單相橋式整流電路的波形圖見圖(b)。（動(dòng)畫2-1）（動(dòng)畫2-2）

根據(jù)圖（b）可知，輸出電壓是單相脈動(dòng)電壓。通常用它的平均值與直流電壓等效。輸出平均電壓為：（3）參數(shù)計(jì)算

流過(guò)負(fù)載的平均電流為流過(guò)二極管的平均電流為二極管所承受的最大反向電壓

注意，整流電路中的二極管是作為開關(guān)運(yùn)用的。整流電路既有交流量，又有直流量，通常對(duì):

輸入（交流）—-用有效值或最大值；

輸出（交直流）-—用平均值；

整流管正向電流—-用平均值；

整流管反向電壓-—用最大值。

單相橋式整流電路的變壓器中只有交流電流流過(guò)，而半波和全波整流電路中均有直流分量流過(guò)。所以單相橋式整流電路的變壓器效率較高，在同樣的功率容量條件下，體積可以小一些。單相橋式整流電路的總體性能優(yōu)于單相半波和全波整流電路，故廣泛應(yīng)用于直流電源之中。單相橋式整流電路應(yīng)用解：變壓器副邊電壓有效值

考慮到變壓器副繞組及二極管上的壓降，變壓器副邊電壓一般應(yīng)高出5%~10%，即取

U2=1.1111122V1、單相橋式整流電路，已知交流電網(wǎng)電壓為220V，負(fù)載電阻RL=50

，負(fù)載電壓Uo=100V，試求變壓器的變比和容量，并選擇二極管。整流電流的平均值

I2

=1.1Io=21.1=2.2A變壓器副邊電流有效值

變壓器容量S=U2I2=122

2.2=

268.4A流過(guò)每只二極管電流平均值每只二極管承受的最高反向電壓

2、試分析圖示橋式整流電路中的二極管D2或D4斷開時(shí)負(fù)載電壓的波形。如果D2或D4接反，后果如何？如果D2或D4因擊穿或燒壞而短路，后果又如何？

uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3解：當(dāng)D2或D4斷開后電路為單相半波整流電路。正半周時(shí)，D1和D3導(dǎo)通，負(fù)載中有電流流過(guò)，兩端有電壓uo=u；負(fù)半周時(shí)，D1和D3截止，負(fù)載中無(wú)電流通過(guò)，兩端無(wú)電壓，u0=0。波形如圖所示。uo

uo

u

π2π3π4πtwtwπ2π3π4πui+_+_u+_RLD2D4D1D3

如果D2或D4接反則正半周時(shí)，二極管D1、D4或D2、D3導(dǎo)通，電流經(jīng)D1、D4或D2、D3而造成電源短路，電流很大，因此變壓器及D1、D4或D2、D3將被燒壞。uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3

如果D2