课件4----整流电路

1、一、认识整流电路一、认识整流电路1 1图解单相半波整流电路图解单相半波整流电路电 路 名 称电路原理图波 形 图单相半波整流电路 半波整流电路是电源电路中一种最简单的整流电路，它的电路结构最为半波整流电路是电源电路中一种最简单的整流电路，它的电路结构最为简单，只用一只整流二极管。由于这一整流电路的输出电压只是利用了交流简单，只用一只整流二极管。由于这一整流电路的输出电压只是利用了交流输入电压的半周，因此被称为半波整流电路。半波整流电路是各种整流电路输入电压的半周，因此被称为半波整流电路。半波整流电路是各种整流电路的基础，掌握了这种整流电路工作原理的分析思路，便能分析其他的整流电的基础，掌握了这

2、种整流电路工作原理的分析思路，便能分析其他的整流电路。路。 上一页 下一页 返回2 2图解单相全波整流电路图解单相全波整流电路电 路 名 称电路原理图波 形 图单相全波整流电路 全波整流电路使用两只整流二极管构成一组全波整流电路，全波整流电路使用两只整流二极管构成一组全波整流电路，且要求电源变压器有中心抽头。全波整流电路的效率高于半波整且要求电源变压器有中心抽头。全波整流电路的效率高于半波整流电路，因为交流输入电压的正、负半周都被作为输出电压输出流电路，因为交流输入电压的正、负半周都被作为输出电压输出了。本电路二极管极性不能接反，否则会烧毁二极管。了。本电路二极管极性不能接反，否则会烧毁二极管

3、。 上一页 下一页 返回3 3图解单相桥式整流电路图解单相桥式整流电路电 路 名 称电路原理图波 形 图单相桥式整流电路 单相桥式整流电路的变压器次级绕组不用设中心抽头，但要单相桥式整流电路的变压器次级绕组不用设中心抽头，但要用四只整流二极管。从整流电路的输出电压波形中可以看出，通用四只整流二极管。从整流电路的输出电压波形中可以看出，通过桥式整流电路，可以将交流电压转换成单向脉动性的直流电压过桥式整流电路，可以将交流电压转换成单向脉动性的直流电压，这一电路作用同全波整流电路一样，也是将交流电压的负半周，这一电路作用同全波整流电路一样，也是将交流电压的负半周转到正半周来。转到正半周来。上一页 下

4、一页 返回二、整流电路的工作原理二、整流电路的工作原理 1 1单相半波整流电路单相半波整流电路 图1-2-4 单相半波整流电路 上一页 下一页 返回 设在交流电压正半周（设在交流电压正半周（0 0t t1 1），），u u2 20 0，A A端电位比端电位比B B端电位高，二端电位高，二极管极管VDVD因加正向电压而导通，电流因加正向电压而导通，电流I IL L的路径是的路径是AVDRAVDRL LBABA。注意到，。注意到，忽略二极管正向压降时，忽略二极管正向压降时，A A点电位与点电位与C C点电位相等，则点电位相等，则u u2 2几乎全部加到负几乎全部加到负载载R RL L上，上，R R

5、L L上电流方向与电压极性上电流方向与电压极性如图如图1-2-41-2-4所示。所示。 在交流电压负半周（在交流电压负半周（t t1 1t t2 2），），u u2 20 0，A A端电位比端电位比B B端电位低，二极端电位低，二极管管VDVD承受反向电压而截止，承受反向电压而截止，u u2 2几乎全部降落在二极管上，负载几乎全部降落在二极管上，负载R RL L上的电上的电压基本为零。压基本为零。 由此可见，在交流电一个周期内，二极管半个周期导通半个周期截由此可见，在交流电一个周期内，二极管半个周期导通半个周期截止，以后周期性地重复上述过程，负载止，以后周期性地重复上述过程，负载R RL L上

6、电压和电流波形上电压和电流波形如图如图1-2-51-2-5（b b）、（）、（c c）所示。）所示。 (1(1）工作原理）工作原理上一页 下一页 返回图1-2-5 单相半波整流电路波形图 利用整流二极管的单向导电性利用整流二极管的单向导电性将双向的交流电路变成单方向的脉将双向的交流电路变成单方向的脉动直流电，这一过程称为动直流电，这一过程称为整流整流。由。由于输出的脉动直流电的波形是输入于输出的脉动直流电的波形是输入的交流电波形一半，故称为的交流电波形一半，故称为半波整半波整流电路流电路。 归纳：归纳：上一页 下一页 返回(2(2）负载）负载RLRL上的直流电压和电流的计算上的直流电压和电流的

7、计算单相半波整流电路中，负载单相半波整流电路中，负载R RL L上的半波脉动直流电压上的半波脉动直流电压平均值可按下式计算：平均值可按下式计算：U UL L0.450.45U U2 2流过负载流过负载R RL L的直流电流平均值的直流电流平均值I IL L可根据欧姆定律求出，即可根据欧姆定律求出，即上一页 下一页 返回二极管导通后，流过二极管的平均电流二极管导通后，流过二极管的平均电流I IF F与与R RL L上流过的平均上流过的平均电流相等，即电流相等，即(3(3）整流二极管上的电流和最大反向电压）整流二极管上的电流和最大反向电压 由于二极管在由于二极管在u u2 2负半周时截止，承受全部

8、负半周时截止，承受全部u u2 2反向电压，所以二极反向电压，所以二极管所承受的最大反向电压管所承受的最大反向电压U URMRM就是就是u u2 2的峰值，即的峰值，即上一页 下一页 返回 电路简单，使用的器件少，但是输出电压脉动大。由于只电路简单，使用的器件少，但是输出电压脉动大。由于只利用了正弦半波，理论计算表明其整流效率仅利用了正弦半波，理论计算表明其整流效率仅40%40%左右，因此左右，因此只能用于小功率以及对输出电压波形和整流效率要求不高的设只能用于小功率以及对输出电压波形和整流效率要求不高的设备。备。(4)(4)单相半波整流的特点单相半波整流的特点上一页 下一页 返回2 2单相桥式

9、整流电路单相桥式整流电路图1-2-6 单相桥式整流电路上一页 下一页 返回(1(1）工作原理）工作原理 变压器二次绕组电压变压器二次绕组电压u u2 2波形如图波形如图1-2-71-2-7（a a）所示。设在交流电压正所示。设在交流电压正半周（半周（0 0t t1 1），），u u2 20 0，A A点电位高于点电位高于B B点电位。二极管点电位。二极管VD1VD1、VD3VD3正偏导正偏导通，通，VD2VD2、VD4VD4反偏截止，电流反偏截止，电流I IL1L1通路是通路是 AVD1RLVD3BAAVD1RLVD3BA，如，如图图1-2-81-2-8（a a）所示。这时，负载所示。这时，负

10、载RLRL上得到一个半波电压，如图上得到一个半波电压，如图1-2-71-2-7（b b）中（中（0 0t t1 1）段。）段。 在交流电压负半周（在交流电压负半周（t t1 1t t2 2），），u u2 20 0，B B点电位高于点电位高于A A点电位，二点电位，二极管极管VD2VD2、VD4VD4正偏导通，二极管正偏导通，二极管VD1VD1、VD3VD3反偏截止，电流反偏截止，电流I IL2L2通路是通路是BVD2RLVD4ABBVD2RLVD4AB，如图如图1-2-81-2-8（b b）所示。同样，在负载所示。同样，在负载RLRL上得上得到一个半波电压，如图到一个半波电压，如图1-2-7

11、1-2-7（b b）中（）中（t t1 1t t2 2）段。）段。上一页 下一页 返回工作原理工作原理图1-2-7 单相桥式整流电路波形图上一页 下一页 返回课题课题2 2 整流电路的应用整流电路的应用图图1-2-8 1-2-8 单相桥式整流电路的电流通路单相桥式整流电路的电流通路上一页 下一页 返回(2(2）负载）负载R RL L上直流电压和电流的计算上直流电压和电流的计算 在单相桥式整流电路中，交流电在一个周期内的两个半波都有同在单相桥式整流电路中，交流电在一个周期内的两个半波都有同方向的电流流过负载，因此在同样的方向的电流流过负载，因此在同样的U U2 2时，该电路输出的电流和电压时，该

12、电路输出的电流和电压均比半波整流大一倍。均比半波整流大一倍。 输出电压为：输出电压为：U UL L0.90.9U U2 2依据负载依据负载R RL L上的电压上的电压U UL L求得整流变压器副边电压：求得整流变压器副边电压：流过负载流过负载R RL L的直流电流平均值：的直流电流平均值：上一页 下一页 返回 在桥式整流电路中，由于每只二极管只有半周是导在桥式整流电路中，由于每只二极管只有半周是导通的，所以流过每只二极管的平均电流只有负载电流的一通的，所以流过每只二极管的平均电流只有负载电流的一半，即半，即(3(3）整流二极管上的电流和最大反向电压）整流二极管上的电流和最大反向电压 在单相桥式整流电路中，每只二极管承受的最大反向电在单相桥式整流电路中，每只二极管承受的最大反向电压也是压也是u u2 2的峰值，即的峰值，即上一页 下一页 返回 整流电路是电源电路中的核心部分，它的作用是将交流电压通过整流电路是电源电路中的核心部分，它的作用是将交流电压通过整流二极管转换成整流二极管转换成单向脉动性单向脉动性的直流电压，整流是将交流电压转换成的直流电压，整流是将交流电压转换成直流电压过程中的关键一步。直流电压过程中的关键一步。 无论什么类型