整流电路介绍PPT课件
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《可控整流电路》课件
开关电源
02
在开关电源中，可控整流电路可以用于实现电源的稳压、稳流
和软启动等功能，提高电源的可靠性和效率。
无功补偿与滤波
03
可控整流电路可以用于无功补偿和滤波电路中，提用电器中的应用
空调
可控整流电路可以用于空调的压 缩机驱动和控制系统中，实现精 确的温度控制和节能效果。
调节方便
通过改变控制信号的占空比或相位，可以方便地调节输出电压的 大小，实现快速响应和精确控制。
适用范围广
可控整流电路适用于各种不同的负载类型和电源系统，能够满足 多种应用场景的需求。
可控整流电路的缺点
成本较高
可控整流电路通常需要使用价格较高的电力电子器件，如可控硅、 IGBT等，导致整体成本较高。
产生谐波
可控整流电路在运行过程中可能会产生谐波，对电网造成污染，影 响其他设备的正常运行。
对控制信号敏感
可控整流电路的控制信号通常比较敏感，容易受到外界干扰的影响， 导致输出电压不稳定。
可控整流电路的改进方向
研究新型电力电子器件
研究新型、高效、低成本的电力电子器件，以降低可控整流电路 的成本。
优化控制策略
可控整流电路
CATALOGUE
目 录
• 整流电路简介 • 可控整流电路的工作原理 • 可控整流电路的元件和参数 • 可控整流电路的应用实例 • 可控整流电路的优缺点和改进方向
01
CATALOGUE
整流电路简介
整流电路的定义和作用
定义
整流电路是一种将交流电转换为 直流电的电子电路。
作用
整流电路广泛应用于各种电子设 备和电力系统，如电源供应、电 机控制、照明系统等，以满足设 备对直流电的需求。
冰箱
整流电路知识PPT课件
i -
Scope4
1 s
Integrator
Scope7
RLC7
VM4 Scope3
+ -
v
RLC5
RLC6
VM3
+ -
v
RLC8
Cl o ck1
Mux2
com2
Mux 2.5*(u(1)-u(2))/0.00002
+ -
ZOH1 Memory1
com3 u(2)-u(1)
v
Mux3
VM2Leabharlann Muxcom5 Saturation1Transfer Fcn2
10. PFC可控整流器
Continuous pow ergui
Scope1
Mux Mux1 V12
u(1)/20 com1
v
+ -
VM1
CM1
+
i -
VS1
Scope5
RLC2
CM2
+
i -
V12
FRD2
D1
D2
+
CM4
i -
RLC1
RLC3 Scope6
D3
D4
RLC4
g EC
IGBT
CM3
+
iL
L
+
D1 D3
uR1 E R uR
D2 D4 _
iS
uS
交流 220V
iL
+L
+
D1 D3
uR1 E
R uR
D2 D4
_
_
分析：电压与电流波形，纹波特征，FFT
L1 WS1
《整流电路》课件
智能化
随着人工智能和大数据技术的应用，整流电路的设计和优化也正朝着智能化方向发展，实现更精准、高效的能源管理。
随着电动汽车市场的不断扩大，整流电路在车载充电器和充电桩等领域的应用前景广阔，为电动汽车的发展提供稳定、高效的能源供给。
电动汽车领域
在风能、太阳能等可再生能源的利用中，整流电路能够实现高效、稳定的能源转换，促进可再生能源的广泛应用。
效率
温升
噪声与干扰
整流电路的效率越高，说明其能量转换效率越好，损失的能量越少。
整流电路在工作过程中温度升高的情况，温升越低越好，以保证元件的寿命和稳定性。
整流电路在工作过程中产生的噪声和干扰越小越好，以保证系统的稳定性和可靠性。
03
CHAPTER
整流电路的应用与实例
整流电路用于音频设备中，将交流电转换为直流电，为放大器和扬声器提供能源。
可再生能源领域
智能电网的建设需要大量高性能的整流设备，整流电路在智能电网的能源调度和管理中具有重要作用，有助于实现节能减排和能源的高效利用。
智能电网领域
THANKS
感谢您的观看。
半波整流器
现代电子设备中经常使用集成整流芯片，它们集成了整流电路和其他功能，具有高效、紧凑和可靠的特点。
集成整流芯片
04
CHAPTER
整流电路的调试与维护
确保所有电路连接正确，检查电源、电阻、电容等元件是否正常。
调试前准备
按照电路图逐步检查每个元件的电压、电流是否正常，确保电路工作在正常范围内。
02
CHAPTER
整流电路的元件与电路分析
整流电路中的核心元件，单向导电性使电流只能在一个方向上流动。常用的有硅管和锗管。
二极管
滤波电容，用于吸收二极管导通时的管压降，使输出电压更加平滑。
随着人工智能和大数据技术的应用，整流电路的设计和优化也正朝着智能化方向发展，实现更精准、高效的能源管理。
随着电动汽车市场的不断扩大，整流电路在车载充电器和充电桩等领域的应用前景广阔，为电动汽车的发展提供稳定、高效的能源供给。
电动汽车领域
在风能、太阳能等可再生能源的利用中，整流电路能够实现高效、稳定的能源转换，促进可再生能源的广泛应用。
效率
温升
噪声与干扰
整流电路的效率越高，说明其能量转换效率越好，损失的能量越少。
整流电路在工作过程中温度升高的情况，温升越低越好，以保证元件的寿命和稳定性。
整流电路在工作过程中产生的噪声和干扰越小越好，以保证系统的稳定性和可靠性。
03
CHAPTER
整流电路的应用与实例
整流电路用于音频设备中，将交流电转换为直流电，为放大器和扬声器提供能源。
可再生能源领域
智能电网的建设需要大量高性能的整流设备，整流电路在智能电网的能源调度和管理中具有重要作用，有助于实现节能减排和能源的高效利用。
智能电网领域
THANKS
感谢您的观看。
半波整流器
现代电子设备中经常使用集成整流芯片，它们集成了整流电路和其他功能，具有高效、紧凑和可靠的特点。
集成整流芯片
04
CHAPTER
整流电路的调试与维护
确保所有电路连接正确，检查电源、电阻、电容等元件是否正常。
调试前准备
按照电路图逐步检查每个元件的电压、电流是否正常，确保电路工作在正常范围内。
02
CHAPTER
整流电路的元件与电路分析
整流电路中的核心元件，单向导电性使电流只能在一个方向上流动。常用的有硅管和锗管。
二极管
滤波电容，用于吸收二极管导通时的管压降，使输出电压更加平滑。
《晶闸管整流电路》课件
实验设备 晶闸管整流电路实验箱
电源
实验设备与测试方法
示波器 万用表
测试方法
实验设备与测试方法
使用示波器观察整流电路的输出波形
记录实验数据和波形，以便后续分析
使用万用表测量各点的电压和电流值
调试步骤与注意事项
调试步骤 1. 检查实验设备是否完好，确保电源、导线等正常工作。
2. 根据实验要求连接电路，确保连接正确无误。
启动条件
需要满足一定的电压和电 流条件，以确保晶闸管能 够正常启动。
正常工作过程
电流流向
工作状态
在正常工作状态下，电流从阳极流向 阴极，同时维持一定的电压和电流值 。
晶闸管整流电路处于稳态工作状态时 ，各参数保持恒定，系统稳定运行。
控制方式
通过调节触发信号的相位角，可以控 制输出电压和电流的大小，从而实现 整流功能。
2. 总结实验中的问题和不足之处，提出改进措施 。
THANKS.
电感器
总结词：特性
详细描述：电感器是一种储能元件，具有隔交通直的特 性。在整流电路中，它能够有效地将交流分量转化为磁 场能储存起来并在需要时释放出来。
03
晶闸管整流电路的
工作过程
启动过程
启动方式
通过在阳极和阴极之间施 加正向电压，使晶闸管从 截止状态进入导通状态。
触发信号
在启动过程中，需要施加 一个触发信号，使晶闸管 内部的电子发生跃迁，从 而导通电流。
设计原则与步骤
电路仿真
利用仿真软件对设计的电路进行模拟，验证其性能和可 靠性。
优化改进
根据仿真结果，对电路进行优化和改进，提高其性能和 可靠性。
元件选择与参数计算
1 2
元件选择
根据电路的工作环境和性能要求，选择合适的元 件型号和规格。
电源
实验设备与测试方法
示波器 万用表
测试方法
实验设备与测试方法
使用示波器观察整流电路的输出波形
记录实验数据和波形，以便后续分析
使用万用表测量各点的电压和电流值
调试步骤与注意事项
调试步骤 1. 检查实验设备是否完好，确保电源、导线等正常工作。
2. 根据实验要求连接电路，确保连接正确无误。
启动条件
需要满足一定的电压和电 流条件，以确保晶闸管能 够正常启动。
正常工作过程
电流流向
工作状态
在正常工作状态下，电流从阳极流向 阴极，同时维持一定的电压和电流值 。
晶闸管整流电路处于稳态工作状态时 ，各参数保持恒定，系统稳定运行。
控制方式
通过调节触发信号的相位角，可以控 制输出电压和电流的大小，从而实现 整流功能。
2. 总结实验中的问题和不足之处，提出改进措施 。
THANKS.
电感器
总结词：特性
详细描述：电感器是一种储能元件，具有隔交通直的特 性。在整流电路中，它能够有效地将交流分量转化为磁 场能储存起来并在需要时释放出来。
03
晶闸管整流电路的
工作过程
启动过程
启动方式
通过在阳极和阴极之间施 加正向电压，使晶闸管从 截止状态进入导通状态。
触发信号
在启动过程中，需要施加 一个触发信号，使晶闸管 内部的电子发生跃迁，从 而导通电流。
设计原则与步骤
电路仿真
利用仿真软件对设计的电路进行模拟，验证其性能和可 靠性。
优化改进
根据仿真结果，对电路进行优化和改进，提高其性能和 可靠性。
元件选择与参数计算
1 2
元件选择
根据电路的工作环境和性能要求，选择合适的元 件型号和规格。
《相全波整流电路》课件
目前相全波整流电路技术已经 相当成熟，能够满足大多数应 用需求。
相全波整流电路在技术发展上 已经取得了许多突破，如高效 能、高稳定性、小型化等。
技术发展趋势
相全波整流电路将向更高频率、 更高效率、更小体积方向发展。
新型材料和工艺的应用将进一步 优化相全波整流电路的性能。
智能化和自动化的控制技术将进 一步提高相全波整流电路的稳定
负载
连接在整流电路的输出端，为用电设备提供直流 电源。
03 相全波整流电路的工作过程
工作阶段
启动阶段
电路开始工作时，输入信号从零开始逐渐增 大，输出信号也从零开始逐渐增大。
截止阶段
正常工作阶段
当输入信号增大到一定值时，电路进入正常 工作状态，输出信号保持稳定。
当输入信号减小到一定值时，电路进入截止 状态，输出信号减小到零。
03
使用专用的检测仪器或程序，对相全波整流电路进行全 面的检测。通过程序自动检测各项参数和波形，快速定 位故障点并给出相应的故障提示和解决方案。这种方法 能够快速准确地诊断故障，提高维修效率。
故障排除步骤
步骤一：断开负载，检查电源
首先断开相全波整流电路的负载，检 查输入电源是否正常。
断开相全波整流电路的负载，测量输 入电源的电压是否在正常范围内。如 果电源异常，需要检查电源线路和电 源设备是否正常工作。排除电源故障 后，再接入负载进行后续检查。
特点
能够将交流电转换为直流电，输 出电压较高，适用于需要直流电 源的场合。
工作原理
01
交流电输入
相全波整流电路的输入为交流电，通常为市电或变压器 输出的交流电。
02
整流过程
整流二极管在交流电的正半周期内导通，负半周期内截 止，从而实现整流。
电力电子技术教学_整流电路PPT课件
第3章 整流电路
3.1 单相可控整流电路 3.2 三相可控整流电路 3.3 变压器漏感对整流电路的影响 3.4 电容滤波的不可控整流电路 3.5 整流电路的谐波和功率因数 3.6 大功率可控整流电路 3.7 整流电路的有源逆变工作状态 3.8 相控电路的驱动控制
本章小结
引言
■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。
Id Id
wt
☞wt=p+a时刻，触发VT2和VT3，VT2和VT3导通，
w t u2通过VT2和VT3分别向VT1和VT4施加反压使VT1和
w t VT4关断，流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3
上，此过程称为换相，亦称换流。
wt
图3-6 单相桥式全控整流电流带阻感负载时 的电路及波形
(3-4)
8/21
3.1.1 单相半波可控整流电路
√若为定值，a角大，q越小。 若a为定值，越大，q越大 ，且 平均值Ud越接近零。为解决上述矛 盾，在整流电路的负载两端并联一
个二极管，称为续流二极管，用 VDR表示。 ◆有续流二极管的电路 ☞电路分析 √u2正半周时，与没有续流二极管 时的情况是一样的。 √当u2过零变负时，VDR导通，ud 为零，此时为负的u2通过VDR向VT 施加反压使其关断，L储存的能量保 证了电流id在L-R-VDR回路中流通， 此过程通常称为续流。 √若L足够大，id连续，且id波形接
a)
u2
b)
uOd
w t1
wt
c)
O
wt
id
d)
Id
O
wt
i VT
Id
e)
3.1 单相可控整流电路 3.2 三相可控整流电路 3.3 变压器漏感对整流电路的影响 3.4 电容滤波的不可控整流电路 3.5 整流电路的谐波和功率因数 3.6 大功率可控整流电路 3.7 整流电路的有源逆变工作状态 3.8 相控电路的驱动控制
本章小结
引言
■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。
Id Id
wt
☞wt=p+a时刻，触发VT2和VT3，VT2和VT3导通，
w t u2通过VT2和VT3分别向VT1和VT4施加反压使VT1和
w t VT4关断，流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT2和VT3
上，此过程称为换相，亦称换流。
wt
图3-6 单相桥式全控整流电流带阻感负载时 的电路及波形
(3-4)
8/21
3.1.1 单相半波可控整流电路
√若为定值，a角大，q越小。 若a为定值，越大，q越大 ，且 平均值Ud越接近零。为解决上述矛 盾，在整流电路的负载两端并联一
个二极管，称为续流二极管，用 VDR表示。 ◆有续流二极管的电路 ☞电路分析 √u2正半周时，与没有续流二极管 时的情况是一样的。 √当u2过零变负时，VDR导通，ud 为零，此时为负的u2通过VDR向VT 施加反压使其关断，L储存的能量保 证了电流id在L-R-VDR回路中流通， 此过程通常称为续流。 √若L足够大，id连续，且id波形接
a)
u2
b)
uOd
w t1
wt
c)
O
wt
id
d)
Id
O
wt
i VT
Id
e)
整流电路PPT课件
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)
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
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
课件4----整流电路
整流电路是电源电路中的核心部分，它的作用是将交流电压通过 整流二极管转换成单向脉动性的直流电压，整流是将交流电压转换成 直流电压过程中的关键一步。 无论什么类型的电源电路，都需要整流电路来完成交流电至直流 电的转换。整流电路的类型比较少，但具体电路的变化比较多，电子 电路中基本的整流电路有半波整流电路、全波整流电路和桥式整流电 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
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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
《精密整流电路》课件
工作原理
利用二极管的单向导电性，将交流电 的正半周和负半周分别整流为直流电 的正极和负极输出。
整流电路的类型
01
02
03
半波整流电路
只利用交流电的正半周或 负半周，输出直流电压的 幅值较低。
全波整流电路
利用交流电的正半周和负 半周，输出直流电压的幅 值较高。
桥式整流电路
通过桥式电路将交流电的 正半周和负半周进行整流 ，输出直流电压的幅值高 且稳定。
01
元件选择、布局
元件选择
02
根据电路需求和性能指标，选择合适的整流元件，如二极管、
晶体管等，确保元件的参数和性能符合设计要求。
元件布局
03
合理安排元件的位置和分布，考虑散热、电磁干扰等因素，以
提高电路的可靠性和性能。
电路板的布线与优化
总结词
布线、优化
布线
根据电路设计和元件布局，合理规划电路板的布线，确保线路清 晰、简洁，降低线路的电感和电阻。
03
记录测试数据，与预期结果进行对比。
测试设备与环境
设备
万用表、示波器、电源、必要的电子元件。
环境
实验室或具备安全供电和良好通风的环境。
测试结果分析与改进
01
数据分析
对测试数据进行整理，绘制图表， 分析性能指标。
改进措施
针对问题提出改进方案，如更换元 件、调整电路参数等。
03
02
问题定位
根据测试结果，定位可能存在的问 题或瓶颈。
PART 05
精密整流电路的设计与优 化
REPORTING
设计原则与步骤
总结词
设计原则、步骤
设计原则
确保电路性能稳定、可靠，提高能源转换效率，降低电磁干扰和热 损耗。
利用二极管的单向导电性，将交流电 的正半周和负半周分别整流为直流电 的正极和负极输出。
整流电路的类型
01
02
03
半波整流电路
只利用交流电的正半周或 负半周，输出直流电压的 幅值较低。
全波整流电路
利用交流电的正半周和负 半周，输出直流电压的幅 值较高。
桥式整流电路
通过桥式电路将交流电的 正半周和负半周进行整流 ，输出直流电压的幅值高 且稳定。
01
元件选择、布局
元件选择
02
根据电路需求和性能指标，选择合适的整流元件，如二极管、
晶体管等，确保元件的参数和性能符合设计要求。
元件布局
03
合理安排元件的位置和分布，考虑散热、电磁干扰等因素，以
提高电路的可靠性和性能。
电路板的布线与优化
总结词
布线、优化
布线
根据电路设计和元件布局，合理规划电路板的布线，确保线路清 晰、简洁，降低线路的电感和电阻。
03
记录测试数据，与预期结果进行对比。
测试设备与环境
设备
万用表、示波器、电源、必要的电子元件。
环境
实验室或具备安全供电和良好通风的环境。
测试结果分析与改进
01
数据分析
对测试数据进行整理，绘制图表， 分析性能指标。
改进措施
针对问题提出改进方案，如更换元 件、调整电路参数等。
03
02
问题定位
根据测试结果，定位可能存在的问 题或瓶颈。
PART 05
精密整流电路的设计与优 化
REPORTING
设计原则与步骤
总结词
设计原则、步骤
设计原则
确保电路性能稳定、可靠，提高能源转换效率，降低电磁干扰和热 损耗。
整流电路讲解-PPT精选文档29页
正半周 导通
+ +
T
u1
u2
断路
RL
故障分析 二极管接反： 一个二极管接反，变压器短路烧毁。
二极管短路：一个二极管短路，变压器短路烧毁。
二极管断路：一个二极管断路，变成半波整流电路。
负半周 不通
T
u1
u2
断路
+
+
RL
【例】有一直流负载，需要直流电压UL=60V，直流电 流IL=4A。若采用桥式整流电路，求电源变压器次级电压 U2并选择整流二极管。
u2
u1
u2
(b) u2为负半周时的电流方向
桥式整流电路波形图
电路参数计算及二极管的选用
（1）负载电压的平均值UL
UL0.9U2
u1
u2
（2）负载电IL流的UR平LL均值0I.R9LUL 2
（3）二极管的平I V均电12流IILV
（4）二极管承受反向峰值电压 URM
URM 2U2
优点：输出电压高，纹波小， URM 较低。应用广泛。
•交变电压 •整流过程 •输出电压、电流
半波整流电路
输入输出波形分析
输入电压波形图
输出电流波形图
输出电压波形图
反向时D上波形图
器件选择
器件选择
整流电压、 •
电流平均值
• 整流输出电压仅为输入争先交流电 压半
波故为半波整流。 • 单方向（极性一致）大小变化的电压称为
单向脉动电压。
半波整流电路优点：电路简单，变压器无抽头。 缺点：电源利用率低，电压脉动大。
1. 单相整流电路、三相整流电路。 2. 半波整流电路、全波整流电路。 3. 乔氏整流电路、倍压整流电路。
+ +
T
u1
u2
断路
RL
故障分析 二极管接反： 一个二极管接反，变压器短路烧毁。
二极管短路：一个二极管短路，变压器短路烧毁。
二极管断路：一个二极管断路，变成半波整流电路。
负半周 不通
T
u1
u2
断路
+
+
RL
【例】有一直流负载，需要直流电压UL=60V，直流电 流IL=4A。若采用桥式整流电路，求电源变压器次级电压 U2并选择整流二极管。
u2
u1
u2
(b) u2为负半周时的电流方向
桥式整流电路波形图
电路参数计算及二极管的选用
（1）负载电压的平均值UL
UL0.9U2
u1
u2
（2）负载电IL流的UR平LL均值0I.R9LUL 2
（3）二极管的平I V均电12流IILV
（4）二极管承受反向峰值电压 URM
URM 2U2
优点：输出电压高，纹波小， URM 较低。应用广泛。
•交变电压 •整流过程 •输出电压、电流
半波整流电路
输入输出波形分析
输入电压波形图
输出电流波形图
输出电压波形图
反向时D上波形图
器件选择
器件选择
整流电压、 •
电流平均值
• 整流输出电压仅为输入争先交流电 压半
波故为半波整流。 • 单方向（极性一致）大小变化的电压称为
单向脉动电压。
半波整流电路优点：电路简单，变压器无抽头。 缺点：电源利用率低，电压脉动大。
1. 单相整流电路、三相整流电路。 2. 半波整流电路、全波整流电路。 3. 乔氏整流电路、倍压整流电路。
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Tr
~
D4
u
uo
RL
Uo
D2
b
0 T
t
Uo
1
0
2Usintd(t)
2 2U0.9U
单相桥式整流电路的输出电压：
直流稳压电源
Uo0.9U
负载电阻中通过的输出电流：
Io
U0 RL
0.9 U RL
每只二极管中通过的电流仅为输出电流一半：
ID12I00.45R UL
每只二极管承受的最高反向电压：
U DR M2U
1.57Io
0.79Io
1.11Io
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)
D Tr a
t
0
D导通 D截止 D导通
u
~
C
RL
b
uC =uo
t
0
D截止 D导通
电容滤波器的作用
Tr a
~
u
b
RL uo ~
u
RL uo
~
u
RL uo ~
RL uo
直流稳压电源
桥式整流电路的工作情况 在变压器副边电压u为正
a
Tr
D4Biblioteka D1半周时，二极管D1、D3导 ~ 通，而二极管D2、D4截止；
u
uo
RL
D3
D2
当副边电压u为负半周时，
b
二极管D2、D4导通，而二
a
极管D1、D3截止。
u
2U
L
由于电感线圈对整
Tr
流电流的交流分量
具有阻抗，L比 ~
u
RL大得愈多则滤 波效果就愈好。
C RL
一般需要线圈的电感量
电感电容滤波电路
较大，但其直流电阻也 LC滤波器适于电流较大、
较大，因而会造成输出 输出电压脉动很小的场合，
电压的下降。
更适合与高频滤波。
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。
RLC(3~5)T 2 或 RL(10~15)1C 即可达到要求，此时输出电压Uo由下式估算：
Uo U (半波)
Uo1.2U(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 o 0 .4 U 5 0 .4 2 5 9 0 V
IoR UL o 795012mA
U D R 2 U M 2 2 2 0 . 2 V 8
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。
二、单相桥式整流电路
直流稳压电源
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。
直流稳压电源
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。
Uo
在负载不同的情况下，取用 1.4U 电容滤波
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
无电容滤波
采用电容滤波时，输出电压 0
Io
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
FU2 3A C1
~220V
交直 流流
24V
-24V
2000F 50V
直流稳压电源
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。
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。
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。
直流稳压电源
L
C1
C2 RL
形LC滤波电路
R
C1
C2 RL
形RC滤波电路
实际电源举例
N1
FU1 1A
N2 2CZ124
C2 .047F N3
U DRM 22U 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。
直流稳压电源
二、电感电容滤波器(LC滤波器)
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。
常见的几种整流电路 直 流 稳 压 电 源
电路
整流电 压波形
整流电压 平均值
二极管平 均电流
二极管反 向电压 副边电流 有效值
Io
U
Uo
uo
U Io U Uo
uo
Io
U
Uo
uo
0
t0
t0
t
U o0.45 U Uo0.9U
Uo0.9U
Io
Io 2
Io 2
2U 1.4U 1 22 U 2 .8U 3 2U 1.4U 1
直流稳压电源
Io
R
IZ
C
Ui DZ
RL Uo
稳压管稳压电路
最简单的直流稳压电源是利用稳压管组成的。
如图采用桥式整流和电容滤波，得到直流电压Ui，再 经过限流电阻R和稳压管DZ ，使负载得到一个比较稳 定的直流电压。
电压的稳定过程
直流稳压电源
当电源电压升高时
Io
R
IZ
u↑→ Ui↑→ Uo ↑ → ~ IZ ↑ → UR ↑ →保持 负载电压Uo近似 不变。
负载的电压波形及电流波形 见右下曲线图。
uo io
Tr a
D iD
u 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)。
对这种整流的输出电压， u
常用一个周期的平均值 2U
来表示它的大小。其平
均值为
Uo
Uo 210 2Usintd(t) 0
整流电路
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。
整流元件是具有单向导电能力的二极管或晶闸管。
一、单相半波整流电路
电路如图：设变压器副边电
压为
u2si n 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； 而在加反向电压时二极管截 u
止，负载得不到输出电压。
T
t
2U0.45U
如果电路负载已知，则整流输出电流的平均值为
Io
U0 0.45U
RL
RL
二极管所承受的最大反向电压： U DR U M m 2 U
直流稳压电源
Tr a
D iD
例
有一单相整流电路,负载电阻为
750,变压器副边电压为20V， ~
试求Uo，Io及UDRM,并选用二极管。
u
uo R
解
b