高二物理競賽課件整流濾波電路

整流濾波電路整流電路濾波電路倍壓電路整流電路的任務(wù)

把交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髅}動的電壓。

整流電路常見的小功率整流電路，有單相半波、全波、橋式和倍壓整流等。為分析簡單起見，把二極管當(dāng)作理想元件處理，即二極管的正向?qū)娮铻榱悖聪螂娮铻闊o窮大。整流電路

整流電路的作用是利用二極管的單向?qū)щ娦?，將交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動電壓。整流電路中基本上都包含了電源變壓器，一方面是“變壓”（大多情況下是進行“降壓”，即將220V降為較低的交流電壓）；另一方面是“隔離”，把電子設(shè)備與電網(wǎng)隔開。在小功率直流電源中，經(jīng)常采用單相半波和單相橋式整流電路。一、半波整流電路DRL~220V+uｏ–u2iD+uD–帶有純電阻負載的單相半波整流電路如圖所示，這是一種最簡單的整流電路。它由變壓器Tr、整流二極管D及負載RL三部分組成。變壓器Tr將220V交流電壓變換為整流電路所要求的交流低壓；二極管D具有正向?qū)?、反向截止的開關(guān)作用，所以將交流電變成了脈動的直流電，稱為整流二極管；負載RL將電能轉(zhuǎn)換成其他能量。DRL~220V+uｏ–u2iD+uD–u2>0時:設(shè)二極管導(dǎo)通，忽略二極管正向壓降，

uo=u2u2<0時:二極管截止,uo=0為分析簡單起見，把二極管當(dāng)作理想元件處理，即二極管的正向?qū)娮铻榱悖聪螂娮铻闊o窮大。to23u2to23uOto23iD=iOto23uDDRL~220V+uｏ–u2iD+uD–（1）輸出平均電壓Uo指輸出電壓uo在一個周期中的平均值（2）輸出電流平均值Io輸出電流等于流過二極管的電流，兩者的平均值也相等（3）二極管承受的最高反向峰值電壓URMu2負半周時二極管截止，uD=u2流過負載的脈動電壓中包含有直流分量和交流分量，可將脈動電壓做傅里葉分析，此時諧波分量中的二次諧波幅度最大，整流輸出電壓的基波峰值（幅值）與電壓平均值Uo的比值稱為脈動系數(shù)S。（4）脈動系數(shù)二、橋式整流電路單相橋式整流電路如所示，圖中4個整流二極管D1～D4接成電橋的形式，其中一個對角線接變壓器的次級，另一個對角線接負載電阻RL，但二者不能互換。u1u2TD3D2D1D4RLuou2uo簡化畫法+–u1u2TD3D2D1D4RLuou2正半周時電流通路D1

、D4導(dǎo)通；

D2、D3截止電流通路:a

D1RLD4bab-

+u0u1u2TD3D2D1D4RLu2負半周時電流通路D2、D3

導(dǎo)通；

D1

、D4截止電流通路:bD2RLD4aab

橋式整流電路各參數(shù)計算如下to23to23u2to23uOto23iD=iOuD波形圖輸出平均電壓Uo由uo波形可知，橋式整流是半波整流的2倍，即(2)流過二極管的平均電流ID

由于D1

、D4和

D2、D3輪流導(dǎo)通，因此流過每個二極管的平均電流只有負載電流的一半，即(3)二極管承受的最高反向峰值電壓URM

當(dāng)u2上正下負時，D1

、D4導(dǎo)通，D2、D3截止，D2

、D3相當(dāng)于并聯(lián)后跨接在u2上，因此反向最高峰值為單相橋式整流電路的負載特性曲線