全波整流滤波电路
《整流滤波电路》课件
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在超过额定负载的条件下测试电路性 能,主要观察电路的保护功能是否正
常工作。
带载测试
在额定负载条件下测试电路性能,主 要观察电路的工作效率、温升和稳定 性。
环境测试
在不同环境温度、湿度和气压条件下 测试电路性能,以评估电路的适应性 和可靠性。
常见故障与排除方法
无输出
检查电源是否正常,元件是否损坏,电路连 接是否正确。
《整流滤波电路》ppt课件
• 整流滤波电路概述 • 整流电路 • 滤波电路 • 整流滤波电路的参数选择与设计 • 整流滤波电路的调试与测试 • 案例分析
01
整流滤波电路概述
整流滤波电路的定义
01
整流滤波电路是一种将交流电转 换为直流电的电子电路,主要由 整流器和滤波器组成。
02
整流器的作用是将交流电转换为 脉动直流电,而滤波器则用于减 小脉动直流电的纹波,使其更接 近平滑的直流电。
特点
输出电压较低,适用于负载电流较大 的情况。
LC滤波电路
工作原理
结合电容和电感滤波的原理,通过LC元件的共振 作用进一步抑制交流成分。
特点
输出电压和电流波形更平滑,适用于高精度和高 质量的电源要求。
应用场景
适用于精密仪器、医疗设备和高级电源设备等。
滤波电路的优缺点
优点
能够减小整流后输出电压的脉动,提高输出电压的平滑度,从而 满足设备对电源的要求。
缺点
由于增加了元件和线路,可能导致电路复杂度增加、成本提高,同 时可能产生额外的能量损耗。
选择依据
根据实际应用需求,综合考虑输出电压、负载电流、成本和电路复 杂度等因素来选择合适的滤波电路。
04
整流滤波电路的参数选择与设计
整流滤波全桥电路
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在工业自动化领域,整流滤波全桥电路的应用促进了电机 驱动技术的进步,为实现精确控制和提高生产效率提供了 有力支持。
02 整流滤波全桥电路的组成
整流器
整流器是整流滤波全桥电路的核心组成部分,其作用是将 交流电转换为直流电。
整流器通常由四个二极管组成,采用全桥或半桥的连接方 式,根据输入交流电的相位变化,二极管会交替导通和截 止,从而将交流电转换为直流电。
整流效率
整流效率
整流滤波全桥电路的整流效率是指整流器将交流电转换为直流电的效率,通常以 百分比表示。整流效率越高,电路的能量转换效率就越高,能够减少能源的浪费 。
影响因素
整流效率受到多种因素的影响,包括整流器元件的性能、电路设计、工作电压和 电流等。为了提高整流效率,需要选择性能良好的整流器元件,优化电路设计, 以及合理调整工作电压和电流。
滤波效果
滤波效果
滤波效果是指整流滤波全桥电路对交流电中杂波的滤除能力。滤波效果越好,输出的直流电质量就越高,能够减 少对用电设备的影响。
影响因素
滤波效果受到滤波电容和滤波电感的影响。滤波电容和滤波电感的选择和配置直接影响到滤波效果。为了提高滤 波效果,需要选择适当的电容和电感元件,并合理配置它们的参数。
工业控制
在工业控制系统中,整流滤波全桥电路用于将交流电机驱动器转换为 直流电机驱动器,实现精确的速度和位置控制。
整流滤波全桥电路的重要性
提高能源利用效率
整流滤波全桥电路能够将交流电高效地转换为直流电,减 少能源的浪费,提高能源利用效率。
保证电子设备正常运行
整流滤波全桥电路为电子设备提供稳定的直流电源,保证 设备的正常运行和延长使用寿命。
全桥电路的工作原理
01
整流滤波稳压电路原理
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整流滤波稳压电路原理一、引言稳压电路是现代电子设备中常用的一种电路,其作用是将不稳定的输入电压转换为稳定的输出电压,以保证电子设备的正常工作。
而整流滤波稳压电路则是稳压电路中的一种重要形式,本文将详细介绍整流滤波稳压电路的原理和工作过程。
二、整流滤波稳压电路的原理整流滤波稳压电路主要包括整流电路和滤波电路两部分。
整流电路的作用是将交流输入电压转换为直流电压,而滤波电路则用于去除直流电压中的纹波,得到稳定的直流输出电压。
1. 整流电路整流电路采用整流元件(如二极管)将输入电压的负半周期或正半周期截取,使其成为单向导通的电流。
常见的整流电路有半波整流电路和全波整流电路两种。
(1)半波整流电路半波整流电路只能将输入电压的正半周期截取,而负半周期则被截去。
其电路中只需一个二极管即可实现,结构简单、成本低廉,但输出电压的纹波较大,稳定性较差。
(2)全波整流电路全波整流电路能够将输入电压的正半周期和负半周期均截取。
其电路中一般采用两个二极管,实现了电流的双向导通。
相比半波整流电路,全波整流电路的输出电压波动较小,稳定性较好。
2. 滤波电路滤波电路的作用是将整流后的直流电压中的纹波去除,得到稳定的直流输出电压。
常见的滤波电路有电容滤波电路和电感滤波电路两种。
(1)电容滤波电路电容滤波电路通过在电路中串联一个电容器,将纹波电压的高频成分通过电容器绕过,从而实现对纹波的滤波作用。
电容滤波电路具有结构简单、成本低廉的优点,但对于低频纹波的滤波效果较差。
(2)电感滤波电路电感滤波电路通过在电路中串联一个电感元件,利用电感元件的自感性质,将纹波电压的低频成分通过电感元件绕过,从而实现对纹波的滤波作用。
电感滤波电路对于低频纹波的滤波效果较好,但结构复杂、成本较高。
三、整流滤波稳压电路的工作过程整流滤波稳压电路的工作过程如下:1. 输入电压经过整流电路,将交流电压转换为直流电压。
2. 直流电压经过滤波电路,去除直流电压中的纹波成分。
整流滤波与稳压电路
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物理实验中心实验指导书整流、滤波与稳压电路ﻬ整流、滤波与稳压电路整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电.整流电路由整流器件组成。
滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除,减少交流成分,增加直流成分。
滤波电路直接接在整流电路后面,通常由电容器,电感器和电阻器按照一定的方式组合而成.作用是把脉动的直流电变为平滑的直流电供给负载.稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。
直流电源的方框图如图1所示。
滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同,实现滤波。
电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以CL对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L 应与负载串联.经过滤波电路后,既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量,改变了交直流成分的比例,减小了电路的脉动系数,改善了直流电压的质量。
一、实验目的1。
了解整流、滤波电路的作用.2。
进一步熟悉示波器的使用.3。
观察单相半波、单相桥式及单相桥式整流电容滤波电路的输入、输出电压波形。
二、实验原理为方便分析,把二极管当作理想器件,即认为它加上正向电压导通时电阻为零,加上反向电压截止时电阻为无穷大.电容器在电路中有储存和释放能量的作用,电源供给的电压升高时,它把部分能量储存起来,而当电源电压降低时,就把能量释放出来,从而减少脉动成分,使负载电压比较平滑。
1。
单相半波整流电路电路如图2所示。
设在输入交流电压正半周:A端为正、B端为负,二极管因承受正向电压而导通,电流I L通路是A-V1—RL-B。
忽略二极管正向压降时,输入电压全部加在负载R L上。
在输入交流电压负半周:B端为正、A端为负,二极管因承受反向电压而截止。
输入电压几乎全部降落在二极管V上,负载RL上电压基本为零。
图1 直流稳压电路方框图由图5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,以后周期重复上述过程.2.单相桥式整流电路电路如图3所示。
设在输入交流电压正半周:A端为正、B端为负,即A点电位高于B点电位。
完整版整流滤波电路实验报告
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完整版整流滤波电路实验报告一、实验目的1.掌握整流电路和电容滤波器的原理;2.学习整流滤波电路的构成和基本特性,理解滤波器的放大频率、截止频率、衰减频率、阻抗匹配、负载等参数的影响;3.通过实验掌握用示波器测量电源电压和负载电压、电容滤波器工作时的电压波形,以及不同频率下电压波形的变化规律。
二、实验原理1.整流电路在交流电源上连接一个电阻和一个二极管组成的电路,能将交流电转换成直流电,这种电路称为整流电路。
半波整流电路和全波整流电路是最基本的整流电路。
其中,半波整流电路通过一个二极管使正半周电压通过,而负半周电压被截去,只保留正半周脉动电平。
全波整流电路则是通过两个二极管交替的截取来自两个方向的电压脉动,从而得到纯的正弦波。
2.电容滤波器电容滤波器是在整流电路输出直流电后,通过在输出端并联一个电容,使其中的交流分量被短路来达到滤波的目的。
电容滤波器的原理是利用电容器在电路中的充电和放电过程来消除信号中的高频噪声成分,因为当信号的变化频率很高时,电容器的充放电过程较长,其阻抗较低,从而使信号通过电容器时得以短路,而低频信号则可以通过电容器,从而实现滤波的目的。
三、实验器材示波器、直流稳压电源、万用表、电阻、电容、二极管等。
四、实验步骤1.搭建半波整流电路(1)将直流稳压电源的正极接入电路实验板的“+”端,负极接入电路实验板的“-”端。
(2)将一根导线连接实验板的正极输出端口,另一端连接到电阻上,再将电阻另一端连接到一根全向二极管的负极,再将二极管的正极连接“+”端口。
(3)将示波器的地线夹具接入电路实验板上的“-”端,探头夹具接到“+”端口。
2.观察半波整流电路的输出波形并记录数据当电路接通,给直流稳压电源接上交流电源后,打开示波器的电源开关,选择一个适当的时间基和交流电源的频率进行观察,调整电源供应电压,将示波器指针设置在一个适当的位置,记录电压值和电阻的电压值。
4.搭建电容滤波电路(1)在搭建半波整流电路的基础上,将一个电容电器连接在二极管的负极上,另一端连接在接地端口上,即在短路的电阻之间并联一个电容。
(完整版)整流滤波电路实验报告
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整流滤波电路实验报告姓名:XXX 学号:5702112116 座号:11 时间:第六周星期4一、实验目的1、研究半波整流电路、全波桥式整流电路。
2、电容滤波电路,观察滤波器在半波和全波整流电路中的滤波效果。
3、整流滤波电路输出脉动电压的峰值。
4、初步掌握示波器显示与测量的技能。
二、实验仪器示波器、6v交流电源、面包板、电容(10μF*1,470μF*1)、变阻箱、二极管*4、导线若干。
三、实验原理1、利用二极管的单向导电作用,可将交流电变为直流电。
常用的二极管整流电路有单相半波整流电路和桥式整流电路等。
2、在桥式整流电路输出端与负载电阻RL并联一个较大电容C,构成电容滤波电路。
整流电路接入滤波电容后,不仅使输出电压变得平滑、纹波显著成小,同时输出电压的平均值也增大了。
四、实验步骤1、连接好示波器,将信号输入线与6V交流电源连接,校准图形基准线。
2、如图,在面包板上连接好半波整流电路,将信号连接线与电阻并联。
3、如图,在面包板上连接好全波整流电路,将信号输入线与电阻连接。
4、在全波整流电路中将电阻换成470μF的电容,将信号接入线与电容并联。
5、如图,选择470μF的电容,连接好整流滤波电路,将信号接入线与电阻并联。
改变电阻大小(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω)200Ω100Ω50Ω25Ω6、更换10μF的电容,改变电阻(200Ω、100Ω、50Ω、25Ω)200Ω100Ω50Ω 25Ω 五、数据处理1、当C 不变时,输出电压与电阻的关系。
输出电压与输入交流电压、纹波电压的关系如下:avg)r m V V V (输+=又有i avg R C V ••=输89.2V )(r 所以当C 一定时,R 越大就越小)(r V avg越大输V2、当R 不变时,输出电压与电容的关系。
由上面的公式可知当R 一定时,C 越大就越小)(r V avg 就越大输V 3、桥式整流的优越性。
1、输出电压波动小。
2、电源利用率高,每个半周期内都有电流经过。
整流滤波全桥电路讲解学习
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把电容接在相应电容组的两端,即可获 得所需的多倍压直流输出。
二、滤波电路
交流 整流
脉动
滤波 直流
电压
直流电压
电压
滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联,或 电感与负载RL串联。
原理:利用储能元件电容两端的电压(或通过电 感中的电流)不能突变的特性, 滤掉整流电 路输出电压中的交流成份,保留其直流成 份,达到平滑输出电压波形的目的。
负载上的电压: uo 2 2U2
(二)多倍压整流电路
+C21U–2
C3
C5
u1
u2D1
D3 D2
D4
D5 D6
+C2– C4
C6
2 2U2
u2的第一个正半周:u2、C1、D1构成回路,C1
充电到: 2U 2
u2的第一个负半周:u2、C2、D2 、C1构成回路, C2充电到:2 2U2
+C2U1–2 2+C23U– 2 2+C25U– 2
1. 整流输出电压平均值(Uo) 全波整流时,负载电压 Uo的平均值为:
U o2 1 π0 2πuodt0.9U2
负载上的(平均)电流:
IL
0.9U 2 RL
2. 脉动系数S
S定义:整流输出电压的基波峰值Uo1m与平均值Uo 之比。
用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得:
u o 2 U 2 (2 3 4 c2 o t 1 s 4c 5 4 o t 3 s 4c 5 6 o t ) s
• 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持 输出电压uo的稳定。
一、单相整流电路
整流电路的任务:把交流电压转变为直流脉动的 电压。
常见的小功率整流电路,有单相半波、全波、 桥式和倍压整流等。
桥式整流和滤波电路
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一、单相桥式全波整流电路 1.电路如图
V1~V4为整流二 极管,电路为桥
式结构。
2. 工作原理 (1)v2正半周时,如图1.2.4(a)所示,A点电位高于B点 电位,则V1、V3导通(V2、V4截止),i1自上而下流过负载RL; (2)v2负半周时,如图1.2.4(b)所示,A点电位低于B点电 位,则V2、V4导通(V1、V3截止),i2自上而下流过负载RL;
整流元件组合件称为整流堆,常见的有: (1)半桥:2CQ型,如图1.2.8(a)所示; (2)全桥:QL型,如图1.2.8(b)所示。
优点:电路组成简单、可靠。
电磁炉、电视机均 有应用。
图1.2.8 半桥和全桥整流堆
二、滤波电路
交流 整流
脉动
滤波 直流
电压
直流电压
电压
1.作用:滤除脉动直流电中脉动成分。 2.种类:电容滤波器、电感滤波器、复 式滤波器
【例l—3】 利用稳压二极管或二极管的 正向压降,是否也可以稳压?
❖ 【例l—4】 在图1—3所示电路中,发光二极 管导通电压U。=1.5 v,正向电流在5~l5 mA 时才能正常工作。试问:(1)开关S在什么位 置时发光二极管才能发光? (2)R的取值范围 是多少?
❖ 【例l-5】 VZ1和VZ2为两只稳压二极管,稳 压值分别为6.5 V和5 V。求图1—4所示电路 的稳压值。
图1.3.3 带电感滤波器
3.应用:较大功率电源。 4.缺点:体积大、重量大。
(四)复式滤波器
结构特点:电容与负载并联,电感与负载串联。 性能特点:滤波效果好。 1. L型滤波器 (1)电路: (2)原理:整流输出的脉动直流经过电感L,交流成分被 削弱,再经过电容C滤波,就可在负载上获得更加平滑的直流 电压。
详解整流、滤波、稳压电路
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整流、滤波、稳压电路看不懂你砍我好久的电路原理说明,终于能够看懂整流滤波稳压电路了,分享一下。
一、整流与滤波电路整流电路的任务是利用二极管的单向导电性,把正、负交变的50Hz电网电压变成单方向脉动的直流电压。
整流电路只是将交流电变换为单方向的脉动电压和电流,由于后者含有较大的交流成分,通常还需在整流电路的输出端接入滤波电路,以滤除交流分量,从而得到平滑的直流电压。
由波形可知:1.开关S打开时,电容两端电压为变压器付边的最大值。
2 .开关S闭合,即为电容滤波电阻负载,当变压器付边电压大于电容上电压时,电容充电,输出电压升高,当时电容放电,输出下降。
如此充电快,放电慢的不断反复,在负载上将得到比较平滑的输出电压。
当负载电阻越大时,放电越慢,纹波电压越小,负载电阻小时,放电快,纹波大,而且输出电压低。
为此有三种情况下的输出电压估算值:1)电容滤波,负载开路时。
2)无电容滤波,电阻负载时,输出电压平均值为:。
3)电容滤波,电阻负载时通常用下式进行估算,通常按估算。
为确保二极管安全工作,要求:不同电子设备要求其电源电压的平滑程度不同,为此可采用不同的滤波电路。
常见的有电容滤波、电感滤波和复式滤波电路(两个或两个以上滤波元件组成)。
二、线性串联型稳压电路整流滤波后的电压是不稳压的,在电网电压或负载变化时,该电压都会产生变化,而且纹波电压又大。
所以,整流滤波后,还须经过稳压电路,才能使输出电压在一定的范围内稳定不变。
1.稳压电路(电源)的主要性能指标输出的稳定电压值Vo,最大输出电流Imax,输出纹波电压V~,稳压系数(电压调整率),该值越小,稳定性越好。
输出电阻(内阻),,内阻越小越好。
2.串联型稳压电路的基本结构基本思路:串联型:当输入电压(VI)改变时,能自动调节(VCE)电压的大小,使输出电压(Vo)保持恒定。
例如:VI↑→Vo↑→经取样和放大电路后→IB↓→VCE↑→Vo↓串联型稳压电路基本结构:VI是整流滤波后的电压,T为调整管,A为比较放大电路,VREF为基准电压,它由稳压管Dz与限流电阻R构成。
全波整流滤波电路
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二极管全波整流滤波电路①下面分两部分介绍其工作原理,即桥式整流电路与滤波电路两部分。
首先,介绍桥式整流电路,其工作原理为如下:电路图图10.02(a)在分析整流电路工作原理时,整流电路中的二极管是作为开关运用,具有单向导电性。
根据图10.02(a)的电路图可知:当正半周时二极管D1、D3导通,在负载电阻上得到正弦波的正半周。
当负半周时二极管D2、D4导通,在负载电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正负半周经过合成,得到的是同一个方向的单向脉动电压。
单相桥式整流电路的波形图见图10.02(b)。
下面介绍滤波电路的工作原理:(1)滤波的基本概念滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同,实现滤波。
电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以C应该并联在负载两端。
电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L 应与负载串联。
经过滤波电路后,既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量,改变了交直流成分的比例,减小了电路的脉动系数,改善了直流电压的质量。
(2)电容滤波电路现以单相桥式电容滤波整流电路为例来说明。
电容滤波电路如图10.06所示,在负载电阻上并联了一个滤波电容C。
若电路处于正半周,二极管D1、D3导通,变压器次端电压v2给电容器C充电。
此时C 相当于并联在v2上,所以输出波形同v2,是正弦形。
当v2到达90°时,v2开始下降。
先假设二极管关断,电容C就要以指数规律向负载RL放电。
指数放电起始点的放电速率很大。
在刚过90°时,正弦曲线下降的速率很慢。
所以刚过90°时二极管仍然导通。
在超过90°后的某个点,正弦曲线下降的速率越来越快,当刚超过指数曲线起始放电速率时,二极管关断。
所以,在t1到t2时刻,二极管导电,C充电,v C=v L按正弦规律变化;t2到t3时刻二极管关断,v C=v L按指数曲线下降,放电时间常数为R L C。
通过以上分析画出波形图如下:②讨论C和RL的大小对输出电压的影响。
三相半波、桥式(全波)整流及六脉冲整流电路
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三相半波、桥式(全波)整流及六脉冲整流电路1.三相半波整流滤波当功率进一步增加或由于其他原因要求多相整流时,三相整流电路就被提了出来。
图1所示就是三相半波整流电路原理图。
在这个电路中,三相中的每一相都和单独形成了半波整流电路,其整流出的三个电压半波在时间上依次相差1200叠加,并且整流输出波形不过0点,其最低点电压一叫叩/2(恸。
-120加1/2。
式中up——是交流输入电压幅值。
并且在一个周期中有三个宽度为1200的整流半波。
因此它的滤波电容器的容量可以比单相半波整流和单相全波整流时的电容量都小。
图1三相半波整流电路原理图2.三相桥式(全波)整流滤波图2所示是三相桥式全波整流电路原理图。
图3是它们的整流波形图。
图3(a)是三相交流电压波形;图3(b)是三相半波整流电压波形图;图3(c)是三相全波整流电压波形图。
在输出波形图中,N粗平直虚线是整流滤波后的平均输出电压值,虚线以下和各正弦波的交点以上(细虚线以上)的小脉动波是整流后未经滤波的输出电压波形。
图2三相桥式全波整流电路原理图由图1和图2可以看出,三相半波整流电路和三相桥式全波整流电路的结构是有区别的。
(1)三相半波整流电路只有三个整流二极管,而三相全波整流电路中却有六只整流二极管;(2)三相半波整流电路需要输入电源的中线,而三相全波整流电路则不需要输入电源的中线。
由图3可以看出三相半波整流波形和三相全波整流电路则不需要输入电源的中线。
1/二由交葆电反波电।一三相半波整潼电压波彤u)三柏至波赘灌电屈漉影图3三相整流的波形图①三相半波整流波形的脉动周期是1200而三相全波整流波形的脉动周期是600;②三相半波整流波形的脉动幅度和输出电压平均值:三相半波整流波形的脉动幅度是:t/=y/l-sin30°)⑴式中U——脉动幅度电压;UP是正弦半波幅值电压,比如有效值为380V的线电压,其半波幅值电压为:二-'口:;」二一⑵那么其脉动幅度电压就是:「L‘输出电压平均值U是从30o~150o积分得,%=1/(%/3)J包sin成必以)=1.7^=220x17=3747(3)L"一式中Ud——输出电压平均值;U A——相电压有效值。
典型的几种整流检波电路-精
![典型的几种整流检波电路-精](https://img.taocdn.com/s3/m/52283bdaf5335a8102d220c6.png)
0
V截 止
2
V
3 t
半波整流电容滤波波形
(b) 导通
半波整流
单相半波整流 选管条件: ① 二极管允许的最大反向电压应大于承受的反向峰值电压; ② 二极管允许的最大整流电流应大于流过二极管的实际工作电流。 电路缺点:电源利用率低,纹波成分大 解决方案:全波整流
全波整流
全波整流桥 变压 式器中心抽头式 变压器中心抽头式单相全波整流电路
工作原理 ① v2正半周时,如图(a)所示,A点电位高于B点电位,则V1、
V3导通(V2、V4截止),i1自上而下流过负载RL; ② v2负半周时,如图(b)所示,A点电位低于B点电位,则V2、
V4导通(V1、V3截止),i2自上而下流过负载RL;
v2一周期内,两组整流二极管轮流导通产生的单方向电流i1 和i2叠 加形成了iL。于是负载得到全波脉动直流电压vL。
在v1一周期内,流过二极管的电流iV1 、iV2叠加形成全波脉动直流 电流iL,于是RL两端产生全波脉动直流电压vL。故电路称为全波整
流电路。
全波整流
全波整流电路参数
(1)负载电压VL
VL 0.9V2
(2)负载电流IL
IL
VL RL
0.9V2 RL
(3)二极管的平均电1流IV IV 2 IL
(4)二极管承受反向峰值电压VRM
(2)负载电流IL
IL
VL RL
0.45V2 RL
(3)二极管正向电流IV和负载电流IZ
IV
IL
0.45V2 RL
(4)二极管反向峰值电压VRM
VRM 2V2 1.41V2
(1.2.2)
半波整流
单相半波整流电容滤波
图a、b分别为单相半波整流电容滤波电路及波形,
整流电路和滤波电路的作用
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整流电路和滤波电路的作用
整流电路和滤波电路在电子设备中各自扮演着重要的角色。
整流电路的主要作用是将交流电(AC)转换为单向脉动性直流电(DC),这是通过利用二极管的单向导电性实现的。
整流电路通常由整流二极管组成,它可以是半波整流、全波整流或桥式整流,这取决于具体的应用需求。
整流后的电压虽然方向不再改变,但大小仍然随时间变化,属于脉动直流电。
滤波电路则接在整流电路之后,它的作用是滤除单向脉动电压中的交流分量,使输出电压更接近理想的直流电压。
滤波电路通常由电容、电感等储能元件组成,利用它们两端的电压不能突变的特性,使得脉动直流电变得平滑。
电容滤波和电感滤波是两种常见的滤波方式,它们的选择取决于负载电流的大小和电路的需求。
总的来说,整流电路和滤波电路是电子设备中电源电路的重要组成部分,它们共同工作以提供稳定、平滑的直流电源,以满足电子设备的正常工作需求。
(整理)电源电路单元(全波整流、滤波、稳压)要点和举例
![(整理)电源电路单元(全波整流、滤波、稳压)要点和举例](https://img.taocdn.com/s3/m/1ec2070df5335a8103d2205d.png)
电源电路单元(全波整流、滤波、稳压)要点和举例前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。
一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始,怎样才能读懂它。
其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。
好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。
同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。
因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。
按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。
下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。
让我们从电源电路开始。
一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。
电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。
常见的家用电器中多数要用到直流电源。
直流电源的最简单的供电方法是用电池。
但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。
电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从 220 伏市电变换成直流电,应该先把220 伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。
有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。
因此整流电源的组成一般有四大部分,见图 1 。
其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。
二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。
( 1 )半波整流半波整流电路只需一个二极管,见图 2 ( a )。
在交流电正半周时 VD 导通,负半周时 VD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电( 2 )全波整流全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈,见图2 ( b )。
单相全波整流和滤波电路
![单相全波整流和滤波电路](https://img.taocdn.com/s3/m/9eff4f92cc7931b764ce150c.png)
第一节 单相全波整流和滤波电路
3.波形图
将4个二极管组合封装在一起, 制成单相桥式整流器,如图所示。
第一节 单相全波整流和滤波电路
二、滤波电路
1.电容滤波电路
第一节 单相全波整流和滤波电路
第七章 直流电源电路
第一节 单相全波整流和滤波电路 第二节 连续调整型直流稳压电路 第三节 开关调整型直流稳压电源 本章小结
第一节 单相全波整流和滤波电路
一、单相全波整流电路
1.电路组成
因为与电桥结构类似,故又称为桥式整流电路。
第一节 单相全波整流和滤波电路
2.工作原理
(1)v2 为正半周,如图(c) 所示,VD1、VD3 导通,VD2、 VD4 截止,RL 上产生压降 vO。
图示电路可提供 5 V 电压的稳压电源。两个 24 V 的电源变 压器二次电压分别提供给两个格式整流器,两个 1000 F 电容器 分别为两个桥式整流电路的滤波电容。
第二节 连续调整型直流稳压电路
3.输出电压可调的稳压电路
CW317 的基准电压是 1.25 V。
VO1.25V(1 RP R)第三节 开关调整型直流稳压电源
第一节 单相全波整流和滤波电路
3.复合滤波电路 (1)LC 滤波电路 电感与电容组成 LC 滤波器,可进一步减小输出电压的脉动 程度。
第一节 单相全波整流和滤波电路
(2)RC 滤波器 由于电感体积大,在输出电流不很大的场合,常用电阻代替 电感,组成 RC- 形滤波器。
第二节 连续调整型直流稳压电路
一、串联调整型直流稳压电路的基本原理
1.工作原理 ① 输入电压 VI 增大,致使 VO 增大,增大 RP ,其上压降增大, VO 的增大也受到了限制。
详解4种整流、5种滤波电路
![详解4种整流、5种滤波电路](https://img.taocdn.com/s3/m/7c9adaee6bd97f192379e98c.png)
详解4种整流、5种滤波电路1、变压电路通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。
电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。
初级绕组用来输入电源交流电压,次级绕组输出所需要的交流电压。
通俗的说,电源变压器是一种电→磁→电转换器件。
即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场,磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。
次级接上负载时,电路闭合,次级电路有交变电流通过。
变压器的电路图符号见图2-3-1。
2、整流电路经过变压器变压后的仍然是交流电,需要转换为直流电才能提供给后级电路,这个转换电路就是整流电路。
在直流稳压电源中利用二极管的单项导电特性,将方向变化的交流电整流为直流电。
(1)半波整流电路半波整流电路见图2-3-2。
其中B1是电源变压器,D1是整流二极管,R1是负载。
B1次级是一个方向和大小随时间变化的正弦波电压,波形如图 2-3-3(a)所示。
0~π期间是这个电压的正半周,这时B1次级上端为正下端为负,二极管D1正向导通,电源电压加到负载R1上,负载R1中有电流通过;π~2π期间是这个电压的负半周,这时B1次级上端为负下端为正,二极管D1反向截止,没有电压加到负载R1上,负载R1中没有电流通过。
在2π~3π、3π~4π等后续周期中重复上述过程,这样电源负半周的波形被“削”掉,得到一个单一方向的电压,波形如图2-3-3(b)所示。
由于这样得到的电压波形大小还是随时间变化,我们称其为脉动直流。
设B1次级电压为E,理想状态下负载R1两端的电压可用下面的公式求出:整流二极管D1承受的反向峰值电压为:由于半波整流电路只利用电源的正半周,电源的利用效率非常低,所以半波整流电路仅在高电压、小电流等少数情况下使用,一般电源电路中很少使用。
(2)全波整流电路由于半波整流电路的效率较低,于是人们很自然的想到将电源的负半周也利用起来,这样就有了全波整流电路。
全波整流电路图见图2-3-6。
相对半波整流电路,全波整流电路多用了一个整流二极管D2,变压器B1的次级也增加了一个中心抽头。
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二极管全波整流滤波电路
①下面分两部分介绍其工作原理,即桥式整流电路与滤波电路两部分。
首先,介绍桥式整流电路,其工作原理为如下:
电路图
图10.02(a)
在分析整流电路工作原理时,整流电路中的二极管是作为开关运用,具有单向导电性。
根据图10.02(a)的电路图可知:当正半周时二极管D1、D3导通,在负载电阻上得到正弦波的正半周。
当负半周时二极管D2、D4导通,在负载电阻上得到正弦波的负半周。
在负载电阻上正负半周经过合成,得到的是同一个方向的单向脉动电压。
单相桥式整流电路的波形图见图10.02(b)。
下面介绍滤波电路的工作原理:
(1)滤波的基本概念
滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同,实现滤波。
电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以C应该并联在负载两端。
电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L 应与负载串联。
经过滤波电路后,既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量,改变了交直流成分的比例,减小了电路的脉动系数,改善了直流电压的质量。
(2)电容滤波电路
现以单相桥式电容滤波整流电路为例来说明。
电容滤波电路如图10.06所示,在负载电阻上并联了一个滤波电容C。
若电路处于正半周,二极管D1、D3导通,变压器次端电压v2给电容器C充电。
此时C相当于并联在v2上,所以输出波形同v2,是正弦形。
当v2到达90°时,v2开始下降。
先假设二极管关断,电容C就要以指数规律向负载RL放电。
指数放电起始点的放电速率很大。
在刚过90°时,正弦曲线下降的速率很慢。
所以刚过90°时二极管仍然导通。
在超过90°后的某个点,正弦曲线下降的速率越来越快,当刚超过指数曲线起始放电速率时,二极管关断。
所以,在t1到t2时刻,二极管导电,C充电,v C=v L按正弦规律变化;t2到t3时刻二极管关断,v C=v L按指数曲线下降,放电时间常数为R L C。
通过以上分析画出波形图如下:
②讨论C和RL的大小对输出电压的影响。
决定输出电压的因素比较多,工程上一般采用以下计算方法:22(1)4o L L T V V V R C
==-,另一种是在R L C =(3~5)T/ 2的条件下,近似认为21.2O L V V V ==。
(或者,电容滤波要获得较好的效果,工程上也通常应满足ωR L C ≥6~10。
)
由以上可知,L R 与C 对输出电压的影响是同一级别的,只不过一般为了得到更好的滤波效果,C 通常较高,一般达到几千,甚至几万微法。
当输出正弦波信号时,整流后与滤波后的电压波形如下:
蓝色线为整流后波形,绿色线为滤波后波形。
③负载的平均电压V L=1.2V2;平均电流为I=V L/R;
单个二极管的平均电流为0.45V2/RL;2U2(为全波整流的一半)。
④若其中一支二极管开路时,则变成半波整流电路。
若其中一支二极管短路时,当此管在上桥臂,则相邻下桥臂二极管会短路损坏;当此管在下桥臂,则相邻的上桥臂二极管会短路损坏。
当然,因短路电流通过PN 结,也可能会使其变为开路。
若其中一支二极管反接时,则电源会通过与其相邻的另一支二极管形成短路,此两管都因通过短路电流后而损坏。