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整流电路类型及原理分析(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/1/13 9:53:01   

 关键词:  二极管 整流电路

电力网供给用户的是交流电,而各种无线电装置需要用直流电。整流,就是把交流电变为直流电的过程。利用具有单向导电特性的器件,可以把方向和大小交变的电流变换为直流电。下面介绍利用晶体二极管组成的各种整流电路。

一、半波整流电路

上图是一种最简单的整流电路。它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz ,组成。变压器把市电电压(多为220伏)变换为所需要的交变电压e2 ,D 再把交流电变换为脉动直流电。

下面从波形图上看着二极管是怎样整流的

变压器砍级电压e2 ,是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压,它的波形如图5-2(a)所示。在0~K时间内,e2 为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正向电压面导通,e2 通过它加在负载电阻Rfz上,在π~2π 时间内,e2 为负半周,变压器次级下端为正,上端为负。这时D 承受反向电压,不导通,Rfz,上无电压。在π~2π 时间内,重复0~π 时间的过程,而在3π~4π时间内,又重复π~2π 时间的过程…这样反复下去,交流电的负半周就被“削”掉了,只有正半周通过Rfz,在Rfz上获得了一个单一右向(上正下负)的电压,如图5-2(b)所示,达到了整流的目的,但是,负载电压Usc 。以及负载电流的大小还随时间而变化,因此,通常称它为脉动直流。

这种除去半周、图下半周的整流方法,叫半波整流。不难看出,半波整说是以“牺牲”一半交流为代价而换取整流效果的,电流利用率很低(计算表明,整流得出的半波电压在整个周期内的平均值,即负载上的直流电压Usc =0.45e2 )因此常用在高电压、小电流的场合,而在一般无线电装置中很少采用。

二、全波整流电路

如果把整流电路的结构作一些调整,可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。下图是全波整流电路的电原理图。

全波整流电路,可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头,把次组线圈分成两个对称的绕组,从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a 、e2b ,构成e2a 、D1、Rfz与e2b 、D2 、Rfz ,两个通电回路。

全波整流电路的工作原理,可用图5-4 所示的波形图说明。在0~π 间内,e2a 对Dl为正向电压,D1 导通,在Rfz 上得到上正下负的电压;e2b 对D2 为反向电压, D2 不导通(见下图在π-2π时间内,e2b 对D2 为正向电压,D2 导通,在Rfz 上得到的仍然是上正下负的电压;e2a 对D1 为反向电压,D1 不导通(见下图如此反复,由于两个整流元件D1 、D2 轮流导电,结果负载电阻Rfz 上在正、负两个半周作用期间,都有同一方向的电流通过,如图所示的那样,因此称为全波整流,全波整流不仅利用了正半周,而且还巧妙地利用了负半周,从而大大地提高了整流效率(Usc =0.9e2,比半波整流时大一倍)。

来源:电子工程世界
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