課件4----整流電路

1、一、認(rèn)識(shí)整流電路一、認(rèn)識(shí)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(jiǎn)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(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(yè) 下一頁(yè) 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?yàn)榻涣鬏斎腚妷旱恼?、?fù)半周都被作為輸出電壓輸出流電路，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。了。本電路二極管極性不能接反，否則會(huì)燒毀二極管

3、。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 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(jí)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(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，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)。轉(zhuǎn)到正半周來(lái)。上一頁(yè) 下

4、一頁(yè) 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(yè) 下一頁(yè) 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(shí)，忽略二極管正向壓降時(shí)，A A點(diǎn)電位與點(diǎn)電位與C C點(diǎn)電位相等，則點(diǎn)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(gè)周期內(nèi)，二極管半個(gè)周期導(dǎo)通半個(gè)周期截由此可見，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)載止，以后周期性地重復(fù)上述過(guò)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(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(dòng)直流電，這一過(guò)程稱為動(dòng)直流電，這一過(guò)程稱為整流整流。由。由于輸出的脈動(dòng)直流電的波形是輸入于輸出的脈動(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(yè) 下一頁(yè) 返回(2(2）負(fù)載）負(fù)載RLRL上的直流電壓和電流的計(jì)算上的直流電壓和電流的

7、計(jì)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(dòng)直流電壓上的半波脈動(dòng)直流電壓平均值可按下式計(jì)算：平均值可按下式計(jì)算：U UL L0.450.45U U2 2流過(guò)負(fù)載流過(guò)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(yè) 下一頁(yè) 返回二極管導(dǎo)通后，流過(guò)二極管的平均電流二極管導(dǎo)通后，流過(guò)二極管的平均電流I IF F與與R RL L上流過(guò)的平均上流過(guò)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(shí)截止，承受全部

8、負(fù)半周時(shí)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(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利用了正弦半波，理論計(jì)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(duì)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(duì)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(diǎn)單相半波整流的特點(diǎn)上一頁(yè) 下一頁(yè) 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(yè) 下一頁(yè) 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(diǎn)電位高于點(diǎn)電位高于B B點(diǎn)電位。二極管點(diǎn)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(shí)，負(fù)載所示。這時(shí)，負(fù)

10、載RLRL上得到一個(gè)半波電壓，如圖上得到一個(gè)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(diǎn)電位高于點(diǎn)電位高于A A點(diǎn)電位，二點(diǎn)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(gè)半波電壓，如圖到一個(gè)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(yè) 下一頁(yè) 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(yè) 下一頁(yè) 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(yè) 下一頁(yè) 返回(2(2）負(fù)載）負(fù)載R RL L上直流電壓和電流的計(jì)算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，因此在同樣的方向的電流流過(guò)負(fù)載，因此在同樣的U U2 2時(shí)，該電路輸出的電流和電壓時(shí)，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(guò)負(fù)載流過(guò)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(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)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(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)換成整流二極管轉(zhuǎn)換成單向脈動(dòng)性單向脈動(dòng)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(guò)程中的關(guān)鍵一步。直流電壓過(guò)程中的關(guān)鍵一步。 無(wú)論什么類型