整流电路
电力电子技术课件-第3章 整流电路
Rid
2U2 sinwt
(3-2)
b)
图3-3 b) VT处于导通状态
在VT导通时刻,有wt=a,id=0,这是式(3-2)的初 始条件。求解式(3-2)并将初始条件代入可得
id
2U 2
sin(a
R (wta )
)e wL
Z
2U2 sin(wt ) (3-3)
Z
式中,Z
R2
(wL)2,
u
d
变且波形近似为一条水平线。
O i
d
iO
VT 1,4
I
d
wt
☞u2过零变负时,由于电感
I
d
的作用VT1、VT4仍有电流id,并
w t 不关断。
i
O
VT
2,3
I
d
wt
☞wt=p+a时刻,触发VT2和
O i
2
I
d
w t VT3,VT2和VT3导通,VT1和
O
I
u
d
VT 1,4
w t VT4承受反压关断,流过VT1和
二. 阻感负载
3、基本数量关系
√流过晶闸管的电流平均值IdT和有效值IT分别为:
I dT
p a 2p
Id
(3-5)
IT
1
2p
p a
I
2 d
d
(wt
)
p a 2p
Id
(3-6)
√续流二极管的电流平均p 值 aIdDR和有效值IDR分别为
I dDR 2p I d
(3-7)
I DR
1
2p
2p a p
pa R
R
1 sin 2a p a
电力电子技术整流电路.
cos 2 60 1 0.21 0.45 220
U d 60V
78o
U 2 220 V
180o 78o 102o
U U2
1 sin 2 123.4V 4 2
③
单相半控桥带阻感负载的情况
在u2正半周,u2经VT1和VD4向负载供电。
u2 过零变负时,因电感作用电流不再流经变压器二次绕组, 而是由VT1和VD3续流。
在u2负半周触发角a时刻触发VT2,VT2导通,u2经VT2和VD3向 负载供电。 u2过零变正时,VD4导通,VD3关断。VT2和VD4续流,ud又为 零。
④
失控现象及解决办法
当a 突然增大至180或触发脉冲丢失时,会发生一个晶闸
管持续导通而两个二极管轮流导通的情况,这使ud成为正
弦半波,其平均值保持恒定,称为失控。 为避免这种情况的发生,可在负载侧并联一个续流二极管,感应 电势经续流二极管续流,而不再经过VT1和VD3,这样就可以使VT1 恢复阻断能力,
1 cos( ) 2
O ud
wt wt wt
Id Id
输出平均电流Id为:
Id Ud R
I d
O id i VTO i VD1 i VTO i VD 2 i VDO
3 R 4
Id Id
wt
晶闸管和续流二极管的平均电流分别为:
I VT
wt
Id
Id 2
R
w t1
w t
I. 感性负载加上续流二极管后 其输出平均电压Ud的波形与 阻性负载相同;
w t
Id
w t
整流电路大全
整流电路大全9.3.7 正、负极性全波整流电路及故障处理如图9-24所示是能够输出正、负极性单向脉动直流电压的全波整流电路。
电路中的T1是电源变压器,它的次级线圈有一个中心抽头,抽头接地。
电路由两组全波整流电路构成,VD2和VD4构成一组正极性全波整流电路,VD1和VD3构成另一组负极性全波整流电路,两组全波整流电路共用次级线圈。
图9-24 输出正、负极性直流电压的全波整流电路1.电路分析方法关于正、负极性全波整流电路分析方法说明下列2点:(1)在确定了电路结构之后,电路分析方法和普通的全波整流电路一样,只是需要分别分析两组不同极性全波整流电路,如果已经掌握了全波整流电路的工作原理,则只需要确定两组全波整流电路的组成,而不必具体分析电路。
(2)确定整流电路输出电压极性的方法是:两二极管负极相连的是正极性输出端(VD2和VD4连接端),两二极管正极相连的是负极性输出端(VD1和VD3连接端)。
2.电路工作原理分析如表9-28所示是这一正、负极性全波整流电路的工作原理解说。
表9-28 正、负极性全波整流电路的工作原理解说3.故障检测方法关于这一电路的故障检测方法说明下列几点:(1)如果正极性和负极性直流输出电压都不正常时,可以不必检查整流二极管,而是检测电源变压器,因为几只整流二极管同时出现相同故障的可能性较小。
(2)对于某一组整流电路出现故障时,可按前面介绍的故障检测方法进行检查。
这一电路中整流二极管中的二极管VD1和VD3、VD2和VD4是直流电路并联的,进行在路检测时会相互影响,所以准确的检测应该将二极管脱开电路。
4.电路故障分析如表9-29所示是正、负极性全波整流电路的故障分析。
表9-29 正、负极性全波整流电路的故障分析9.3.8 正极性桥式整流电路及故障处理桥式整流电路是电源电路中应用量最大的一种整流电路。
如图9-25所示是典型的正极性桥式整流电路,VD1~VD4是一组整流二极管,T1是电源变压器。
整流电路的原理
整流电路的原理整流电路是一种将交流电转换为直流电的电路。
在现代的电子设备中,由于需要使用直流电,因此整流电路的应用很广泛。
本文将介绍整流电路的原理。
一、整流电路基本构成整流电路通常由四个基本元件组成:变压器、二极管、滤波电容器和负载。
变压器是将交流电转换为所需电压的必要元件,它可以将高压低流量的交流电转换成低压大流量的交流电。
二极管是整流电路中最重要的元件,它可以使电流单向流动。
二极管只有在正向电压作用下才能导电,在反向电压作用下则会发生击穿而烧坏。
滤波电容器可以减小电压的波动,使输出电压更加稳定,并滤掉电路中的高频噪声。
负载是整流电路的最后一个元素,它能够消耗电路输出的电能。
二、整流电路工作原理整流电路的工作原理非常简单,它通过二极管只允许正半周电压通过的特性,将输入的交流电转换为单向的脉冲电压,然后再通过滤波电容器将电压波动降低,从而得到更加稳定的直流电。
如果将一个桥式整流电路连接到高压交流电源上,输入电压的正半周电流将通过一组二极管,而负半周电流则通过另一组二极管,最后输出的电压将近似于直流电压。
这种转换原始的交流电为直流电的过程称为整流。
三、整流电路的分类1. 单相半波整流电路单相半波整流电路如图1所示,它只有一个二极管,用于将交流电转换为单向的电流。
由于只有一半的电压被利用,因此它的效率较低。
图1 单相半波整流电路2. 单相全波整流电路单相全波整流电路如图2所示,它包括四个二极管,在每个半周期内都会采用负载电压输出。
这种电路比半波整流电路更加有效,因为负载电压的峰值会比半波整流电路的峰值高一倍。
图2 单相全波整流电路3. 三相桥式整流电路三相桥式整流电路如图3所示,它包括六个二极管,是一种经常用于高功率应用中的电路。
图3 三相桥式整流电路四、整流电路的应用整流电路广泛应用于电子设备中,例如手机充电器、数码相机、电动车充电器等。
在交流电网中,整流电路也被用于变压器、电机驱动器、大型电容器充电器以及其他类似的设备中。
整流电路PPT课件
U d 2 1 2 U 2 sitn ( d t)2 2 U 2 ( 1 co ) 0 s .4 U 2 5 1 c 2o(s 3-1)
直流输出电压平均值为:
U d 2 1 2 U 2 sitn ( d t)2 2 U 2( 1 co ) 0 s .4 U 2 5 1 c 2o(s 3-1)
ug
0
ud
0
uVT
0
VT
uVT u d
2
分析时认为晶闸管为理想器件。
id
晶闸管开通关断条件。
R
T为整流变压器,其二次电压为:
u2 2U2si nt
t
① 在电源的正半周,晶闸管VT t ② 承受正向电压。在被触发导通
③ 前,晶闸管处于正向阻断状态, t ④ 电源电压全部加在晶闸管上,
⑤ 负载上的电压为零,流过负载 ⑥ 的电流也为零。
3.1.1 单相半波可控整流电路 3.1.2 单相桥式全控整流电路 3.1.4 单相桥式半控整流电路
3.1.1 单相半波可控整流电路 3.1.2 单相桥式全控整流电路 3.1.4 单相桥式半控整流电路
■整流电路(Rectifier)是电力电子电路中出现最早 的一种,它的作用是将交流电能变为直流电能供给直 流用电设备。
0
u VT 1, 4
0
i2
0
当电源电压下降至零时,负 载电流id也降至零,VT1、 t VT4自然关断。
在电源电压的正半周,晶闸 t 管VT2、VT3始终承受反向电
压而处于截止状态。
t
图3-5 单相桥式全控整流带电阻负载时的电路及波形
ud id
0
u VT 1, 4
③ 在u2的负半周,b点电位高于
整流、滤波、稳流、稳压电路工作原理;
一、整流电路的工作原理整流电路是将交流电信号转换成直流电信号的电路。
其工作原理主要通过二极管的导通和截止来实现。
在正半周的电压周期内,二极管处于导通状态,电流可以顺利通过;而在负半周的电压周期内,二极管处于截止状态,电流无法通过。
这样,交流电信号经过整流电路后,就可以转化为直流电信号输出。
二、滤波电路的工作原理滤波电路是用来去除整流后直流电信号中的脉动成分,使得输出的电压更加平稳。
其主要原理是通过电容器的充放电来吸收和释放交流电信号中的高频脉动成分。
在充电时,电容器可以吸收一部分脉动成分;在放电时,电容器则会释放出积累的电荷,从而使输出的电压更加稳定。
三、稳流电路的工作原理稳流电路是为了在负载变化时,仍然能够保持输出电流恒定的电路。
其原理是通过负反馈控制电路的工作点,使得在负载变化时,电路可以自动调整输出电流,从而避免因负载变化而导致的输出电流波动。
四、稳压电路的工作原理稳压电路是为了在输入电压波动时,能够保持输出电压恒定的电路。
其工作原理主要包括串联稳压和并联稳压两种方式。
串联稳压是通过调整输出电压与输入电压之间的电压差,以维持输出电压稳定;而并联稳压则是通过电容器和电感器等元件来减小输入电压的波动,从而实现输出电压的稳定。
五、结论整流、滤波、稳流、稳压电路是电子电路中常见的几种基本电路,它们通过不同的原理和组合方式,可以实现对交流电信号的转换和处理,从而得到稳定的直流电信号输出。
在实际应用中,这些电路通常会被应用于各种电子设备和电源系统中,起到了至关重要的作用。
对这些电路的工作原理有深入的了解,对于电子工程领域的从业者来说,是非常重要的。
六、整流、滤波、稳流、稳压电路在电子设备中的应用上文我们已经介绍了整流、滤波、稳流、稳压电路的工作原理,接下来我们将重点谈谈这些电路在电子设备中的应用。
1. 整流电路的应用整流电路是将交流电信号转换成直流电信号的关键电路之一,广泛应用于各种电源设备和电子设备中。
第二章整流电路
第2章整流电路1、单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中R=2Ω,L值极大,当α=30°时,要求:①作出u d、i d、和i2的波形;②求整流输出平均电压U d、电流I d,变压器二次电流有效值I2;③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。
2、单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中R=2Ω,L值极大,反电势E=60V,当=30︒时,要求:①作出u d、i d和i2的波形;②求整流输出平均电压U d、电流I d,变压器二次侧电流有效值I2;③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。
3、三相桥式全控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=5Ω,L值极大,当=60︒时,要求:①画出u d、i d和i VT1的波形;②计算U d、I d、I dT和I VT。
4、单相全控桥,反电动势阻感负载,R=1Ω,L=∞,E=40V,U2=100V,L B=0.5mH,当=60︒时求U d、I d与的数值,并画出整流电压u d的波形。
5、三相半波可控整流电路,反电动势阻感负载,U2=100V,R=1Ω,L=∞,L B=1mH,求当=30︒时、E=50V时U d、I d、的值并作出u d与i VT1和i VT2的波形。
6、三相桥式不可控整流电路,阻感负载,R=5Ω,L=∞,U2=220V,X B=0.3Ω,求U d、I d、I VD、I2和的值并作出u d、i VD和i2的波形。
7、三相全控桥,反电动势阻感负载,E=200V,R=1Ω,L=∞,U2=220V,=60︒,当①L B=0和②L B=1mH情况下分别求U d、I d的值,后者还应求并分别作出u d与i T的波形。
8、单相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有哪些次数的谐波?其中幅值最大的是哪一次?变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波?其中主要的是哪几次?9、三相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有哪些次数的谐波?其中幅值最大的是哪一次?变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波?其中主要的是哪几次?…10、12脉波、24脉波整流电路的整流输出电压和交流输入电流中各含哪些次数的谐波?11、使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么?12、什么是逆变失败?如何防止逆变失败?13、单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中,当负载分别为电阻负载或电感负载时,要求的晶闸管移相范围分别是多少?。
课件4----整流电路
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3.图解单相桥式整流电路
电 路 名 称
单相桥式整 流电路
电路原理图
波 形 图
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 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 转到正半周来。
工作原理
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图1-2-7 单相桥式整流电路波形图
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课题2
整流电路的应用
图1-2-8 单相桥式整流电路的电流通路
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(2)负载RL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 同方向的电流流过负载,因此在同样的U2时,该电路输出的电流和电 压均比半波整流大一倍。 输出电压为:UL≈0.9U2 依据负载RL上的电压UL求得整流变压器副边电压:
流过负载RL的直流电流平均值:
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(3)整流二极管上的电流和最大反向电压
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 半,即
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u2的峰值,即
整流逆变斩波四种电路
整流逆变斩波四种电路在我们日常生活中,电流就像水流一样,流淌在我们的设备里,让一切运转得有模有样。
但有时候,我们需要的电流形状和特性并不是那么简单的。
于是,整流、逆变、斩波这些电路就登场了,听上去是不是有点高大上?别担心,今天我们就来聊聊这四种电路,简单明了又不失幽默感,让你轻松搞懂!1. 整流电路整流电路,简单来说,就是把交流电变成直流电的魔法师。
想象一下,如果你有一条河流(交流电),但是你只想要一股平稳的小溪流(直流电),整流电路就来帮你实现这个愿望。
它主要有两种类型:半波整流和全波整流。
1.1 半波整流半波整流就像是一个只工作一半的懒虫,简单得很,只利用交流电的一个方向。
它的电流在一个周期内只“吃”一半,所以输出的电压波形就像是起伏不定的小山丘,虽然简单,但总是让人觉得不够稳定。
不过,它的结构简单,成本低,适合一些对电流要求不高的地方,比如小灯泡啥的。
1.2 全波整流再说说全波整流吧,跟懒虫相比,它就是个拼命三郎,能够充分利用交流电的两种方向。
这样输出的电流就像一条平滑的河流,稳定又持续。
全波整流用的二极管桥式整流器,虽然结构稍微复杂一点,但能给我们提供更好的电流品质,特别适合需要高稳定性电流的设备,比如手机充电器。
2. 逆变电路接下来,让我们把目光转向逆变电路。
这可是个颇具反转戏剧情节的家伙,它的工作就是把直流电“逆转”成交流电。
想象一下,一条笔直的小路(直流电),通过逆变电路,瞬间变成了蜿蜒曲折的大道(交流电),这简直是电流界的魔术啊!2.1 纯正弦波逆变器在逆变电路中,纯正弦波逆变器就像是一位高水平的厨师,做出的“菜”不仅好看还好吃。
它能生成非常接近理想的交流电波形,适合高档设备,比如音响系统、医疗设备等等。
虽然价格有点小贵,但用得安心,真的是物超所值。
2.2 方波逆变器而方波逆变器呢?就像一个小学生的手绘画,简单粗暴,输出的是一系列尖锐的波形。
虽然便宜,但对一些敏感设备可不太友好。
整流电路的概念
整流电路的概念整流电路概念整流电路是指将交流电转化为直流电的电路。
在电力系统中,交流电是主要的供电形式,但在很多电器设备中,需要使用直流电才能正常工作。
因此,通过整流电路能够将交流电转化为直流电,以满足电器设备的使用需求。
类型整流电路可以分为以下几种类型:•单相半波整流电路:–只有一个半周的交流电流通过折线的方法转化为直流电流。
–低成本、简单实现,但整流效率较低。
•单相全波整流电路:–通过桥式整流电路,将两个半周的交流电流转化为直流电流。
–整流效率较高,普遍应用于家庭电器和电子设备中。
•三相全波整流电路:–由三相交流电源通过整流器组成,将交流电转化为直流电。
–在工业领域得到广泛应用,如大型电机驱动系统。
原理整流电路的工作原理基于二极管的单向导电特性。
在单相半波整流电路中,交流电输入后,通过单个二极管将正半周的交流电流导通,而阻断负半周的交流电流,从而形成直流输出。
在单相全波整流电路中,桥式整流器由四个二极管组成,交流电输入后,正负半周的交流电流都能够导通,从而形成直流输出。
在三相全波整流电路中,利用三相交流电源的相位差,通过整流器实现了更加稳定和高效的整流。
应用整流电路在各个领域都有广泛的应用,包括:•家庭电器:电视、冰箱、洗衣机等使用直流电的家用电器•电子设备:手机充电器、电脑适配器等直流电供应设备•工业驱动器:用于控制和驱动电机,如变频器、伺服驱动器等整流电路的设计和实现对于保证电器设备的正常工作和提高能量利用效率都具有重要作用。
设计要点设计整流电路需要考虑以下几个要点:1.选择合适的整流器元件:常见的整流器元件有二极管、可控硅等,根据需求选择适当的元件。
2.考虑负载和电流需求:根据所驱动的负载和所需的电流大小来选择合适的整流电路。
3.控制电压波动:通过滤波电路降低输出直流电压的纹波,确保电压的稳定性。
4.防止过流和过热:采用过流保护和过热保护措施,确保整流电路的安全稳定运行。
优势和挑战整流电路的优势包括:•能够将交流电转化为直流电,满足电器设备的使用需求。
十例常见经典整流电路
图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益。
图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2。
图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3。
图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点。
图5 和图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计。
图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K。
图8的电阻匹配关系为R1=R2。
图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称。
图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性。
图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡。
精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态。
结论:虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种。
电力电子技术-第三章--单相整流讲解
3.1.1 单相半波可控整流电路
(Single Phase Half Wave Controlled Rectifier)
1. 电阻负载的工作情况
在工业生产中,某些负载基本上是电阻性的, 如电阻加热炉、电解和电镀等。
电阻性负载的特点是电压与电流成正比,波形 相同并且同相位,电流可以突变。 • 1. 工作原理 • 首先假设以下几点: • (1) 开关元件是理想的,即开关元件(晶闸管)导通 时,通态压降为零,关断时电阻为无穷大; • 一般认为晶闸管的开通与关断过程瞬时完成。 • (2) 变压器是理想的,即变压器漏抗为零,绕组的 电阻为零、励磁电流为零。
id 的连续波形每周期分为两 段:u2过零前一段流经SCR, 时宽为π-α;之后一段流经 VDR ,时宽为π+α。由两器 件电流拼合而成。
若近似认为id为一条水平线,恒为Id,则有
SCR 平均值: I a I
dVT
2 d
(2-5)
SCR 有效值:
IVT
1
2
a
I
d2d
(t
在ωt=0到α期间,晶闸管uAK大于零, 但门极没有触发信号,处于正向关断状
态,输出电压、电流都等于零。
在ωt=α时,门极有触发信号,晶闸管 被触发导通,负载电压ud= u2。 在ωt1时刻,触发VT使其开通,u2加 于负载两端,id从0开始增加。这时,交 流电源一方面供给电阻R消耗的能量, 另一方面供给电感L吸收的磁场能量。
)
a 2
I
(2-6)
d
VDR 平均值: VDR 有效值:
a IdVDR 2 Id
(2-7)
IVDR
1
2
2 a
整流电路知识点总结
整流电路知识点总结一、整流电路的概念。
1. 定义。
- 整流电路是将交流电转换为直流电的电路。
其基本原理是利用二极管等具有单向导电性的电子元件,使交流电的正半周或负半周通过,从而在负载上得到单方向的脉动直流电。
2. 作用。
- 在电子设备中,许多电路需要直流电源供电,如电子计算机、通信设备、各种电子仪器等。
而市电提供的是交流电,整流电路就是将交流市电转换为适合这些设备使用的直流电的关键电路部分。
二、常见的整流电路类型。
(一)半波整流电路。
1. 电路结构。
- 由一个二极管和负载电阻组成。
交流电源的一端连接二极管的阳极,另一端连接负载电阻的一端,负载电阻的另一端与二极管的阴极相连。
2. 工作原理。
- 在交流电源的正半周时,二极管处于正向偏置状态,电流可以通过二极管流经负载电阻,在负载电阻上产生电压降。
而在交流电源的负半周时,二极管处于反向偏置状态,电流不能通过二极管,负载电阻上没有电流通过。
这样,在负载电阻上就得到了单向的脉动直流电压,其输出电压的波形是输入交流电压正半周的一部分,负半周被削去,所以称为半波整流。
3. 输出电压计算。
- 设输入交流电压的有效值为U_2,则半波整流电路输出电压的平均值U_O 为U_O=0.45U_2。
4. 优缺点。
- 优点:电路简单,使用的元件少,成本低。
- 缺点:输出电压脉动大,直流成分低,电源利用率低,只利用了交流电源的半个周期。
(二)全波整流电路。
1. 电路结构。
- 有两种常见结构,一种是使用两个二极管和一个中心抽头的变压器;另一种是使用四个二极管组成的桥式整流电路。
- 在中心抽头变压器全波整流电路中,变压器的次级绕组有中心抽头,将次级绕组分为两个相等的部分。
两个二极管分别连接在次级绕组的两端与负载电阻之间,且二极管的阴极连接在一起作为输出的正极,变压器中心抽头作为输出的负极。
- 桥式整流电路由四个二极管D1 - D4组成。
交流电源的两端分别连接到桥式电路的一对对角线上,负载电阻连接在另外一对对角线上。
第2章整流电路-单相整流电路
ud id
t1
uT1,4
t
t
i2
t
图2-5 单相桥式全控整流电路电阻负载 时电路及波形
§2
§2.1
单相桥式全控整流电路
电阻性负载
ud id
(1 cos )
数量关系
⑴ 输出直流电压的平均值Ud :
Ud 1
t1
2U 2 sin td (t )
2U 2
uT1,4
负载:是各种工业设备,在讨论整流电路的原理时,各种负载
可等效为电阻性负载、电感性负载、反电动势负载等。 控制电路:包括功率器件的触发(驱动)电路和闭环控制电路 等,它是实现整流电路正常工作、达到预定目标的控制环节。
概 述
按交流电源的相数划分,整流电路又分为单相可控 整流电路和三相可控整流电路。 本章介绍单相可控整流电路并假定功率开关元件是理 想的(即导通压降为零、关断漏电流为零、开关时间为 零)。
2.1 单相可控整流电路
1 2 3 4 单相半波可控整流电路 单相桥式全控整流电路
单相桥式半控整流电路
晶闸管触发电路
基础知识预习
周期 T 、频率 f 、角频率 、角度 的关系:
T 1 / f 2 f t
电流电压的平均值与有效值:平均值为一个周期内瞬时值的积分 再平均;有效值为一个周期内瞬时值平方的积分再平均后再开方 (称方均根)。 直流电的平均值与有效值相等。周期性变化 的电压或电流用有效值来标定,其含义是从 作功角度上讲,有效值等同于相同幅值的直 流电压或电流。对于正弦波交流电,半周平 均值为有效值的 0.900倍,有效值是峰值的 0.707 倍。
u2 u1
常见的整流电路
常见的整流电路整流电路是将交流电信号转换为直流电信号的电路。
在实际应用中,整流电路被广泛应用于各种类型的电子设备中,包括家庭用品、工业设备和汽车等。
常见的整流电路包括单相半波整流、单相全波整流、三相半波整流和三相全波整流等。
一、单相半波整流1.1 原理单相半波整流电路是最简单的一种整流电路,它由一个二极管和一个负载组成。
当二极管导通时,它会将正弦波的上升部分传递给负载,而下降部分则被截断。
当二极管截止时,负载上没有输出信号。
1.2 特点单相半波整流电路具有以下特点:(1)输出直流信号具有较大的脉动性。
(2)效率较低。
(3)适用于小功率负载。
二、单相全波整流2.1 原理单相全波整流电路由两个二极管和一个中心引线组成。
它可以将正弦波的上升和下降部分都传递给负载,从而提高了效率并减少了输出信号的脉动性。
2.2 特点单相全波整流电路具有以下特点:(1)输出直流信号具有较小的脉动性。
(2)效率较高。
(3)适用于中等功率负载。
三、三相半波整流3.1 原理三相半波整流电路由三个二极管和一个负载组成。
它可以将正弦波的上升部分传递给负载,而下降部分则被截断。
当一个二极管导通时,其他两个二极管都处于截止状态。
3.2 特点三相半波整流电路具有以下特点:(1)输出直流信号具有较大的脉动性。
(2)效率较低。
(3)适用于小功率负载和需要使用三相电源的设备。
四、三相全波整流4.1 原理三相全波整流电路由六个二极管和一个中心引线组成。
它可以将正弦波的上升和下降部分都传递给负载,从而提高了效率并减少了输出信号的脉动性。
4.2 特点三相全波整流电路具有以下特点:(1)输出直流信号具有较小的脉动性。
(2)效率较高。
(3)适用于大功率负载和需要使用三相电源的设备。
五、总结整流电路是将交流电信号转换为直流电信号的电路,常见的整流电路包括单相半波整流、单相全波整流、三相半波整流和三相全波整流等。
每种整流电路都有自己独特的特点和适用范围。
在实际应用中,我们需要根据具体情况选择合适的整流电路。
整流电路
整流电路百科名片整流电路(rectifying circuit)把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
目录整流电路-简介对整流电路的意义有一下总结:整流电路-分类方式按组成的器件1按电路结构按变压器二次侧电流的方向1按控制方式1按引出方式的不同1整流电路-作用原理一、半波整流电路1二、全波整流电路1三、桥式整流电路整流电路-元件选择展开编辑本段整流电路-简介整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电,这就是交流电的整流过程,整流电路主要由整流二极管组成。
经过整流电路之后的电压已经不是交流电压,而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压,习惯上称单向脉动性直流电压。
编辑本段对整流电路的意义有一下总结:1、电源电路中的整流电路主要有半波整流电路、全波整流电路和桥式整流三种,倍压整流电路用于其它交流信号的整流,例如用于发光二极管电平指示器电路中,对音频信号进行整流。
2、前三种整流电路输出的单向脉动性直流电特性有所不同,半波整流电路输出的电压只有半周,所以这种单向脉动性直流电主要成分仍然是50Hz的,因为输入交流市电的频率是50Hz,半波整流电路去掉了交流电的半周,没有改变单向脉动性直流电中交流成分的频率;全波和桥式整流电路相同,用到了输入交流电压的正、负半周,使频率扩大在倍为100Hz,所以这种单向脉动性直流电的交流成分主要成分是100Hz的,这是因为整流电路将输入交流电压的一个半周转换了极性,使输出的直流脉动性电压的频率比输入交流电压提高了一倍,这一频率的提高有利于滤波电路的滤波。
第三课 整流电路
3、电阻: 限流
二、知识点
二、单相半波整流电路
2. 工作原理:
u2
O
t
uo
O
t
设二极管为理想二极管,即加正向iV电压导通,并且导通压降为0。
当u2>0时,VD承受正向电压导通,uOV输出电压uo = u2; t 当总u结2<:0时交,流V电D承变受化反一向周电,压二截极至管,仅O输有出半电周压导u通2oU,2= 导0;通角为πt ,负 载上得到的输出电压为方向不随时间变化,大小随时间变化的 脉动直流电,且仅有半周输出。
答案:18.5 知识点:半波整流电路的相关计算
二、知识点
二、单相半波整流电路
真题回顾:
3、有一整流电路,设整流后负载电流平均值为IL,若流过一只二
极管的电流平均值ID=IL,则此电路为单相
整流电路。
(2016年高职考真题)
答案:半波 知识点:半波整流电路的相关计算
4、整流是将交流电变换为脉动直流电的过程,可以利用二极管
0
t t t
二、知识点
一、整流电路 2.整流电路的功能 整流电路的功能是将交流电转换成脉动直流电。
0
t
0
t
3.整流电路的类型 利用二极管的单向导电性可实现单相整流和三相
整流;其中单相整流电路常用的有单相半波整流 电路和单相桥式整流电路。
二、知识点
二、单相半波整流电路 1.电路组成: 单相半波整流电路由电源变压器T的副边绕组、整 流二极管VD和负载RL串联组成。
一、课前热身 3.若桥式整流电路中变压器二次单相电压 为10V,则二极管的最高反向工作电压就不 小于______V,若负载电流为800mA,则每 只二极管的平均电流应大于______mA。
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第五章-整流、滤波和稳压电路
第一节整流电路
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
图5-1、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
R fz,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。
下面从图5-2的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R fz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,R fz,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R fz,在R fz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U sc 。
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U sc =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。
图5-3 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、R fz与e2b、D2、R fz,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R fz上得到上正下负的电压;e2b对
D2为反向电压,D2不导通(见图5-4(b)。
在π
-2π时间内,e2b对D2为正向电压,D2导通,在
R fz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(见图5-4(C)。
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R fz上得到上正下负的电压;e2b对D2为反向电压,D2不导通(见图5-4(b)。
在π-2π时间内,e2b对D2为正向电压,D2导通,在R fz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(见图5-4(C)。
如此反复,由于两个整流元件D1、D2轮流导电,结果负载电阻R fz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5-4(b)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(U sc =0.9e2,比
半波整流时大一倍)。
图5-3所示的全波整滤电路,需要变压器
有一个使两端对称的次级中心抽头,这给制作
上带来很多的麻烦。
另外,这种电路中,每只
整流二极管承受的最大反向电压,是变压器次
级电压最大值的两倍,因此需用能承受较高电
压的二极管。
图5-5(a )为桥式整流电路图,(b)图为
其简化画法。
三、桥式整流电路
桥式整流电路是使用最多的一种整流电
路。
这种电路,只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构,便具有全波整流电路的优点,而同时在一定程度上克服了它的缺点。
桥式整流电路的工作原理如下:e2 为正半周时,对D1、D3和方向电压,Dl,D3导通;对D2、D4加反向电压,D2、D4截止。
电路中构成e2 、Dl、R fz、D3通电回路,在R fz,上形成上正下负的半波整洗电压,e2 为负半周时,对D2、D4加正向电压,D2、D4导
通;对D1、D3加反向电压,D1、D3截
止。
电路中构成e2 、D2R fz、D4通
电回路,同样在R fz上形成上正下负的
另外半波的整流电压。
上述工作状态分别如图5-6(A)(B)
所示。
如此重复下去,结果在R fz,上便得到全波整流电压。
其波形图和全波整流波形图是一样的。
从图5-6中还不难看出,
桥式电路中每只二极管承受的反向电压等
于变压器次级电压的最大值,比全波整洗
电路小一半!
四、整流元件的选择和运用
需要特别指出的是,二极管作为整流元件,要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。
如选择不当,则或者不能安全工作,甚至烧了管子;或者大材小用,造成浪费。
表5-1 所列参数可供选择二极管时参考。
"另外,在高电压或大电流的情况下,如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件,可以把二极管串联或并联起来使用。
图5-7 示出了二极管并联的情况:两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半口三只二极管并联,每只分担电路总电流的三分之一。
总之,有几只二极管并联,"流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。
但是,在实际并联运用时",由于各二极管特性不
完全一致,不能均分所通过的电
流,会使有的管子困负担过重而
烧毁。
因此需在每只二极管上串
联一只阻值相同的小电阻器,使
各并联二极管流过的电流接近
一致。
这种均流电阻R一般选用零点几欧至几十欧的电阻器。
电流越大,R应选得越小。
图5-8示出了二极管串
联的情况。
显然在理想条件
下,有几只管子串联,每只
管子承受的反向电压就应等
于总电压的几分之一。
但因为每只二极管的反向电阻不尽相同,会造成电压分配不均:内阻大的二极管,有可能由于电压过高而被击穿,并由此引起连锁反应,逐个把二极管击穿。
在二极管上并联的电阻R,可以使电压分配均匀。
均压电阻要取阻值比二极管反向电阻值小的电阻器,各个电阻器的阻值要相等。