实验F含有二极管桥式全波整流电路的仿真与分析

含有二极管桥式全波整流电路的仿真与分析
一、实验目的
1、掌握含有二极管桥式全波整流电路的仿真测试方法及其分析。

2、掌握单相整流滤波电路调试方法，观察并研究输入，输出曲线，探究对输出波形的影响的影响因素。

3、进行单相整流滤波电路各种失真状况的仿真。

二、实验原理
整流滤波电路是利用半导体的单向导电性，将交流电流变成直流电。

整流电路有半波整流、全波整流等等，其中桥式整流电路应用较广。

桥式整流电路：UL＝0.9U 滤波电路作用是将单向脉动的直流电变成平滑的直流电，常见的滤波电路有电容滤波电路、电感滤波电路等等。

其中电容滤波电路输出电压的平均值为： UL＝（1.1-1.2）U2
桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路。

桥式整流器利用四个二极管，两两对接。

输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。

桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。

具体工作过程如下：
当输入电压处于交流电压正半周时，二极管D1、负载电阻RL、D3构成一个回路（图5中虚线所示），输出电压Vo=vi-VD1-VD3。

输入电压处于交流电压负半周时，二极管D2、负载电阻RL、D4构成一个回路，输出电压Vo=vi-VD2-VD4。

图中滤波电容的工作状态。

二极管桥式整流电路演示
由上述分析可知，二极管桥式整流电路输出的也是一个方向不变的脉动电压。

可以得到桥式整流输出电压有效值Vorsm=0.9Ursm。

通过上述分析，可以得到桥式整流电路的基本特点如下：
（1）桥式整流输出的是一个直流脉动电压。

（2）桥式整流电路的交流利用率为100%。

（3）电容输出桥式整流电路，二极管承担的最大反向电压为2倍的交流峰值电压（电容输出时电压叠加）。

（4）桥式整流电路二极管的负载电流仅为半波整流的一半。

（5）实际电路中，桥式整流电路中二极管和电容的选择必须满足负载对电流
的要求。

三、电路仿真试验及其分析
（一）观察含有二极管桥式全波整流电路的输入，输出波形曲线。

含有二极管桥式全波整流电路图
输入输出曲线图
（二）含有二极管桥式全波整流电路的失真状况
含有二极管桥式失真全波整流电路图
分析：从以上两次实验可知，二极管桥式整流电路输出的是一个方向不变的脉动电压，当稳压电容C过小时，会产生比较大的脉动电压，从而产生失真现象。

四、实验小结
通过本次试验，测定了二极管桥式整流电路，并观察研究了二极管桥式整流电路输入，输出波形，尝试分析输出波形的影响因素，发现稳压电容对输出波形的影响，即会使输出波形产生失真。

乔氏整流电路输入，输出失真曲线图。