单相整流电路ppt课件

3、复式滤波电路 L
+
~
u2
C1
C1、C2 对交流容抗小 C2 RL L 对交流感抗很大
19
4、常见的几种直流电源
1) 具有正负极性的简单直流电源
V2
T
+15V
u1
u2
V1
C1
C2 _ 15V
2) 输出电压极性可变的直流电源
T
u1
u2
1 C1
S 2
RL
20
1.2 单相整流电路
xxx
1
整流电路的定义：
整流电路是将交流电变为脉动直流电的 电路。
• 整流电路的分类：
整流电路分为单相整流电路和三相整流 电路。 单相整流电路常见的有单相半波、全波、 桥式整流电路
2
2.1 单相整流电路
1. 整流电路的技术指标
⑴整流电路工作性能参数 输出电压的平均值 UO(AV)
[解] 1. 选二极管
U2
UO 1.2
20 1.2
17
V
电流平均值：
ID
1 2 IO
1 UO 2 RL
1 2
20 40
0.25 A
承受最高反压：
URM 2U2 24 V
选二极管应满足： IF (2 3) ID
URM 2U2
可选：2CZ55C(IF = 1 A，URM = 100 V)或 1 A、100 V 整流桥
解:(1) 电源变压器参数的计算
取UI=1.2Uo，则
UI
UO 1.2
12 1.2
变压器的变压比为
=10(V) n
US
220
UI 10
流过变压器次级线圈的电流有效值为
II=2Io=60×2=120(mA)
17
(2) 整流二极管的选择
流过二极管的平均电流为
ID
IO 2
60 =30(mA) 2
二极管承受的反向最大电压为
14
2) 波形及输出电压 uO
当 RL = 时：
2U 2
UO 2U2
当 RL 为有限值时：
O
0.9U2 UO 2U2
RL =
2
t
通常取 UO = 1.2U2 RC 越大 UO 越大
为获得良好滤波效果，一般取：
T RLC (3 ~ 5) 2
(T 为输入交流电压的周期)
15
[例 1] 单相桥式电容滤波整流，交流电源频率 f = 50 Hz，负载电阻 RL = 40 ，要求直流输出电压 UO = 20 V，选择整流二极管及滤波电容。
10
⑵ 流过二极管的平均电流为:
ID IO 2 4A 2 2( A)
二极管承受的反向峰值电压为:
U RM 2U 2 2 20(V )
我们选择的二极管的正向整流电流大于2A，最高
反向工作电压15V就行了！
11
4) 简化画法
+
~
u2
5) 整流桥
把四只二极管封 装在一起称为整 流桥
io
+
(3)二极管承受的最大反向电压
2 URM =
U2
5
3.单相全波整流电路
电路与工作原理
V D1
＋
i
ui
u
－
2
＋
D1
u2
i D2
－
V D2
＋
R
u
L
O
i O
－
a
单相全波整流电路
u 2
O
i D1
O i
D2
O i
O
O u
O
O u
D1
O
2 3
2U 2 4 t
2U2 R
L
2U2 R
L
t
t 2U2 RL
t
2U 2
RL uo
+ – ~+~-
~~
12
2.2 滤波电路 交流 整流 电压
脉动
滤波
直流电压
直流 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。
L
C
RL
RL
13
1、电容滤波 1)电路和工作原理
+ V4
u
V3
电容滤波电路
电容 充电
电容 放电
V1
io+
C RL
uo= uc
V2
V 导通时给 C 充电，V 截止时 C 向 RL 放电； 滤波后 uo 的波形变得平缓，平均值提高。
它反映整流电路将交流电压转换成直流电压的大小
⑵整流二极管的性能参数 ①流过管子的正向平均电流IVD(AV) ②二极管所承受的最大反向电压URM
学习整流电路的时候，关键是把握以上四个参数
3
2. 单相半波整流
u2
2U 2
工作原理 + uD– Ｖ
O
~
220 V
+
u2 iD RL
uｏ
–
2U 2 uO O
u2 2U2 sin(t )
iD= iO
UO 0.45U 2
I
D
IO
0.45
U2 RL
O
uD O
2U 2
单相半波整流电路
2 3 t
2 3 t
2 3 t 2 3 t
4
2. 单相半波整流
参数计算
(1)输出电压平均值
UO
2
U2
0.45U
2
(2)流过二极管的平均电流 IVD(AV)
IVD(AV)
= UO(AV) ≈ RL
0.45U 2 RL
2) 选滤波电容
T
1 f
150 0.02 s
取
RLC
4T 2
0.04 s
C 0.04s 1 000 F 40
可选： 1 000 F，耐压 50 V 的电解电容。
16
【例2】某电子设备要求直流电压 Uo=12V，直流电流 Io=60mA，电源用的是工频市电220V，50Hz，采用单相桥式 整流电容滤波电路，试选择电路中的元件。
UDRM 2VI 2 10 14.1(V) (3) 选择滤波电容
取RLC=2T，得电容容量为
UCM 2VI 14.1(V)
根据上面计算所得和参数，查表就可选择合适的电路元件。
18
2、电感滤波电路 L
+
~
u2
整流后的输出电压：
直流分量被电感 L 短路 交流分量主要降在 L 上 RL 电感越大，滤波效果越好
t
t
2 2U 2
b
6
(1)输出电压平均值
UO
22
U2
0.9U 2
(2)流过二极管的平均电流
IO
UO RL
0.9 U 2 RL
7
4. 单相桥式整流 1) 工作原理
输入正半周
+
uo u1
V4 u2
V3
输入负半周
V4 u1 u2
V3
2) 波形
u2
2U 2
单相桥式整流电路
O
2 3 t
+
V1
io RLuo
2U 2 uO
V2
O
2 3 t
iD= iO
Im
V1
+
O uD
2 3 t
V2
RL uo
O
2 3 t
2U
8
3)参数估算 1) 整流输出电压平均值
IO
UO RL
0.9 U 2 RL
2) 二极管平均电流
ID
1 2
IO
UO 2RL
0.45 U2 RL
u 2 3) 二极管最高反向压
u2
2U 2
o
2U 2 uO
o
iD = iO
Im
o uD
o
2U
2 3 t
2 3 t 2 3 tБайду номын сангаас2 3 t
9
例：有一直流负载，需要直流电压 Uo=18V，直流电流Io=4A。若采用单相 桥式整流电路，求电源变压器次级电压 U2，并选择整流二极管。
解：⑴∵ Uo=0.9U2 ∴ U2=Uo/0.9=18/0.9≈20（V）