橋式整流和濾波電路

橋式整流和濾波電路一、單相橋式全波整流電路1.電路如圖V1～V4為整流二極管,電路為橋式結(jié)構(gòu)。（2）v2負半周時，如圖1.2.4（b）所示，A點電位低于B點電位，則V2.V4導(dǎo)通（V1、V3截止），i2自上而下流過負載RL；圖1.2.4橋式整流電路工作過程2.工作原理（1）v2正半周時，如圖1.2.4（a）所示，A點電位高于B點電位，則V1、V3導(dǎo)通（V2.V4截止），i1自上而下流過負載RL；由波形圖1.2.5可見,v2一周期內(nèi),兩組整流二極管輪流導(dǎo)通產(chǎn)生的單方向電流i1和i2疊加形成了iL。于是負載得到全波脈動直流電壓vL。優(yōu)點：輸出電壓高，紋波小，較低。應(yīng)用廣泛。3.負載和整流二極管上的電壓和電流（1）負載電壓VL

（1.2.9）（2）負載電流IL

（1.2.10）（3）二極管的平均電流IV

（1.2.11）（4）二極管承受反向峰值電壓（1.2.12）[例1.2.1]有一直流負載,需要直流電壓V,直流電流A。若采用橋式整流電路,求電源變壓器次級電壓并選擇整流二極管。查晶體管手冊,可選用整流電流為3安培,額定反向工作電壓為100伏的整流二極管2CZ12A（3A/100V）四只。二極管承受的反向峰值電壓流過二極管的平均電流因為

所以解圖1.2.8半橋和全橋整流堆優(yōu)點:電路組成簡單、可靠。（1）半橋:2CQ型，如圖1.2.8（a）所示；（2）全橋:QL型，如圖1.2.8（b）所示。整流元件組合件稱為整流堆，常見的有:電磁爐、電視機均有應(yīng)用。

二、濾波電路交流電壓脈動直流電壓整流濾波直流電壓3.濾波的方法:一般采用無源元件電容或電感，利用其對電壓、電流的儲能特性達到濾波的目的。1.作用:濾除脈動直流電中脈動成分。2.種類:電容濾波器、電感濾波器、復(fù)式濾波器特點:輸出端一較大容量的電解電容器與負載并聯(lián)。1.電路（一）電容濾波器2.原理:利用電容對電壓的充放電作用使輸出電壓趨于平滑。3.應(yīng)用場合:該形式電路多用于小功率電源電路中。工作原理分析:1.設(shè)接通電源的瞬間(t=0)，電容兩端電壓uc=0;2.當u2由零上升時，VD1.VD3導(dǎo)通，向電容C充電，同時向負載RL提供電流;由于充電回路的電阻很小，使uc與u2同步變化;3.當u2到最大值時，在a點，uc隨u2達到峰值，如圖6．1．5(b)中的a點。4.此后u2開始下降，u2<uc，VD1～VD4均處于截止狀態(tài)，電容c向負載RL放電；5.由于放電時間常數(shù)RLC很大，故電容兩端電壓uc按指數(shù)規(guī)律緩慢下降；6.當uc降到圖中b點后，使Iu2l>uc，二極管VD2.VD4導(dǎo)通；7.u2經(jīng)VD2.VD4再次向電容充電，輸出電壓增大；8.當u2到負最大值時，電容兩端電壓又達到峰值。以后隨著u2的周期性變化，電容不斷重復(fù)上述充、放電過程，輸出電壓u0=uc，波形如圖6．1．5(b)中的實線所示。u1u2u1bD4D2D1D3RLuoSC輸出電壓估算公式為（負載）（全波整流、電容濾波）U0=U2（半波整流、電容濾波）如果負載開路，輸出電壓是多少？

（半波和全波整流、電容濾波）圖1.3.3帶電感濾波器（三）電感濾波器1.電路特點:電感值較大的電感與負載串聯(lián)2.工作原理:

利用流過電感電流不能突變原理平滑輸出電流。當電路電流增加時,線圈中自感電動勢與電流反向,阻礙電流增加,電感存儲磁場能；當電流減小時,線圈中自感電動勢與電流同向,阻礙電流減小,電感釋放能量。使負載電流比較平滑,從而得到比較平滑的直流電壓。3.應(yīng)用:較大功率電源。4.缺點:體積大、重量大。（3）應(yīng)用:較大功率電源中。（四）復(fù)式濾波器結(jié)構(gòu)特點:電容與負載并聯(lián)，電感與負載串聯(lián)。性能特點:濾波效果好。1.L型濾波器（1）電路:（2）原理:整流輸出的脈動直流經(jīng)過電感L，交流成分被削弱，再經(jīng)過電容C濾波，就可在負載上獲得更加平滑的直流電壓。圖1.3.4L型濾波器橋式整流電路2.Π型濾波器圖1.3.5Π型濾波器橋式整流電路（3）應(yīng)用:小功率電源中。（2）原理:整流輸出的脈動直流經(jīng)過電容C1濾波后，再經(jīng)電感L和電容C2濾波，使脈動成分大大降低，在負載上可獲得平滑的直流電壓。（1）電路:【例l-1】電路如圖1—2所示,二極管導(dǎo)通電壓UD約為0.7V。試分別估算開關(guān)斷開和閉合時輸出電壓的數(shù)值。當開關(guān)S斷開時，二極管因加正向電壓而處于導(dǎo)通狀態(tài)，故輸出電壓:Uo=U1-UD≈(6-0.7)V=5.3V當開關(guān)閉合時，二極管外加反向電壓，因而截止，故輸出電壓:U0=U2=12V【例l—2】某同學(xué)在測量一個二極管的反向電阻時,為了使表筆和二極管接觸得好一些,他用手把兩端捏緊,結(jié)果發(fā)現(xiàn)管子的反向電阻比較小,認為不合格,但用在電路上卻工作正常,這是什么原因?【例l—3】利用穩(wěn)壓二極管或二極管的正向壓降,是否也可以穩(wěn)壓?【例l—4】在圖1—3所示電路中，發(fā)光二極管導(dǎo)通電壓U。=1.5v，正向電流在5～l5mA時才能正常工作。試問:(1)開關(guān)S在什么位置時發(fā)光二極管才能發(fā)光?(2)R的取值范圍是多少?【例l-5】VZ1和VZ2為兩只穩(wěn)壓二極管,穩(wěn)壓值分別為6.5V和5V。求圖1—4所示電路的穩(wěn)壓值。圖(a)中,因VZ2首先達到穩(wěn)壓值5V,因此,電路的穩(wěn)壓值即為5V。值得指出的是,穩(wěn)壓二極管并聯(lián),通常起作用的只有一個,所以除在特殊情況下,穩(wěn)壓二極管都不并聯(lián)使用。圖(b)中,VZ2工作在反向擊穿區(qū)5V,而VZ1正向?qū)?它的正向?qū)妷簽?.7V,兩只穩(wěn)壓二極管串聯(lián),故電路的穩(wěn)定電壓為(5+0.7)V=5.7V。圖(c)中,VZ1首先正向?qū)?其導(dǎo)通電壓為0.7V,電路的穩(wěn)定電壓即被鉗于0.7V?！纠齦—6】一個純電阻負載單相橋式整流電路搭建完成后,通電進行試驗,一接通電源,二極管馬上冒煙。試分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。