整流电路介绍

U o 0.9U
负载电阻中通过的输出电流：
U0 U Io 0.9 RL RL
每只二极管中通过的电流仅为输出电流一半：
1 U I D I 0 0.45 2 RL
每只二极管承受的最高反向电压：
U DRM 2U
常见的几种整流电路
Io
U
直流稳压电 源
Io
电 路
U uo 0
Uo
Io
U Uo
单相半波整流电路只利用了电源的半个周期， 并且整流电压的脉动较大。为此常采用全波整流电 路，最常见的就是单相桥式整流电路。
Tr
a u b u
RL
~
uo
~
u
RL
uo
~
RL
uo
~
RL
uo
桥式整流电路的工作情况
在变压器副边电压u为正 半周时，二极管D1、D3导 ~ 通，而二极管D2、D4截止；
Tr
直流稳压电 源
电感电容滤波电路
LC滤波器适于电流较大、 输出电压脉动很小的场合， 更适合与高频滤波。
直流稳压电 源
三、形滤波器
如果需要输出电压的脉动 更小，可以再加一个滤波 u 电容。 形LC滤波器的 效果跟好，但整流二极管 的冲击电流较大。 由于线圈体大且重，有些 情况可用电阻代替电感线 圈以构成 形RC滤波器。 u R愈大滤波效果愈好，但 将使输出电压下降，所以 适用于负载电流较小、电 压脉动很小的场合。
二、电感电容滤波器(LC滤波器)
直流稳压电 源
要进一步减小输出电压的脉动程度，可在滤波电 容之前串入铁心电感线圈L——即LC滤波器。 由于电感线圈对整 流电流的交流分量 ~ 具有阻抗，L比 RL大得愈多则滤 波效果就愈好。
Tr
L
u
C
RL
一般需要线圈的电感量 较大，但其直流电阻也 较大，因而会造成输出 电压的下降。
U uo
Uo
整流电 压波形 整流电压 平均值 二极管平 均电流
uo t
0
U o 0.9U
Io 2
t
0
U o 0.9U
Io 2
t
U o 0.45U Io
二极管反 向电压
副边电流 有效值
2U 1.41U
1.57I o
2 2U 2.83U
0.79I o
2U 1.41U
1.11I o
Io
U o 1.2U (全波)
电容滤波电路中元件的选择：
直流稳压电 源
由于二极管的导通时间较短，因此通过二极管的 的电流峰值较大，应避免电流冲击损坏二极管； 由于滤波电容保持有电压输出，应注意二极管截 止时所承受的最高反向电压UDRM有所不同，带 电容滤波的半波整流电路 U DRM 2 2U 带电容滤波的桥式整流电路UDRM不变； 常用电容器一般在101~103微法，视负载电流大 小而定。其耐压值应大于输出电压的最大值，一 般大容量电容具有极性。
~220V
24V
直流24V电池 的极性可任意接入。
稳压管稳压电路
经整流和滤波后， 虽脉动程度有了最 ~ 大改善，但直流电 压幅度还会随着电 网的波动或负载的 变化而变化。
a
D4 D1 RL D2
u
D3
uo
当副边电压u为负半周时， 二极管D2、D4导通，而二 极管D1、D3截止。
u
2U
b
Tr
a
D4
~
u
RL
uo
Uo
b T
D2
0
1 t U o 0 2U sin t d(t ) 2 2 U 0.9U
直流稳压电 源
单相桥式整流电路的输出电压：
整流元件是具有单向导电能力的二极管或晶闸管。
a
u D iD
~
b
uo
R
+
t
t
整流电压的平均值
直流稳压电 源
二极管只在半个周期能够导电，而负载上得到的电 压是单一方向，大小随时间而变的(单向脉动电压)。 u 对这种整流的输出电压， 2U 常用一个周期的平均值 来表示它的大小。其平 均值为 Uo
1 Uo 2U sin t d(t ) 0 2 2 U 0.45U
整流电路
一、单相半波整流电路 电路如图：设变压器副边电 压为 u 2 sin t
根据二极管的单向导电 性，在二极管加正向电压时 导通，负载两端有输出电压； u 而在加反向电压时二极管截 止，负载得不到输出电压。 负载的电压波形及电流波形 u i o o 见右下曲线图。
Tr
直流稳压电 源
整流电路: 将交流电压变换为单向脉动电压的电路。
滤波器
直流稳压电 源
整流电路仅将交流电转换成单向脉动的直流 电压。这种电压对许多电子设备远达不到要求， 往往再加接滤波器以改善电压的脉动程度。
u
一、电容滤波器(C滤波器)
Tr
a
D
0
t
D导通 D截止 D导通
u
~
b
C uC =uo
RL
0
t
D截止 D导通
电容滤波器的作用
电容滤波器输出电压的脉动程度 有所改善，但带负载能力较差。
0
t
T
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
如果电路负载已知，则整流输出电流的平均值为
Io U0 U 0.45 RL RL
直流稳压电 源
二极管所承受的最大反向电压：
U DRM U m 2U
有一单相整流电路,负载电阻为 例 750,变压器副边电压为20V， ~ 试求Uo，Io及UDRM,并选用二极管。
Tr
a u b
D
iD
uo
R
解
U o 0.45U 0.45 20 9V Uo 9 Io 12mA R L 750 U DRM 2U 2 20 28.2V
查二极管参数，选用2AP4(16mA,50V)。为了使用安全此项 参数选择应比计算值大一倍左右。
直流稳压电 源
二、单相桥式整流电路
在负载不同的情况下，取用 输出电流Io愈大输出平均电压Uo 愈小。其外特性曲线如右图： 0.45U
0 1.4U
直流稳压电 源
Uo
电容滤波 无电容滤波
采用电容滤波时，输出电压 的脉动程与电容器的放电时间常数RLC有关，其 值愈大则脉动程度就愈小。一般认为 1 T R L C (3 ~ 5) 或 R L (10 ~ 15) C 2 即可达到要求，此时输出电压Uo由下式估算： Uo U (半波)
L
C1
C2
RL
形LC滤波电路
R
C1
C2
RL
形RC滤波电路
直流稳压电 源
实际电源举例
N2 C2 N3 2CZ124
.047F
N1
FU2 3A C1
-24V 2000F 50V
FU1
1A 交 直 流 流
如图电源输出 电压为24V，电流 为1.8A。变压器副 绕组N3的电压约为 20V，C2起抑制高 频干扰作用；副绕 组N2的电压为5.5V， 供照明指示灯用。