各类整流电路图及工作原理
整流桥-桥式整流工作原理
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整流桥-桥式整流工作原理整流桥-桥式整流工作原理整流桥有多种方法可以用整流二极管将交流电转换为直流电,包括半波整流、全波整流以及桥式整流等。
整流桥,就是将桥式整流的四个二极管封装在一起,只引出四个引脚。
四个引脚中,两个直流输出端标有+或-,两个交流输入端有~标记。
应用整流桥到电路中,主要考虑它的最大工作电流和最大反向电压。
图一整流桥(桥式整流)工作原理图二各类整流桥(有些整流桥上有一个孔,是加装散热器用的)这款电源的整流桥部分采用了一体式的整流桥,整流桥的作用就是能够通过二极管的单向导通的特性将电平在零点上下浮动的交流电转换为单向的直流电,通常电源中采用的整流桥除了这种单颗集成式的还有采用四颗二极管实现的,它们的原理完全相同作用就是整流,把交流电变为直流电。
实质上就是把4个硅二极管接成桥式整流电路之后封装在一起用塑料包装起来,引出4个脚,其中2个脚接交流电源,用~~符号表示,2个脚是直流输出,用+ -表示。
特点是方便小巧。
不占地方。
规格型号一般直接用参数表示:50伏1安,100伏5安等等。
如果你要使用整流桥,选择的时候留点余量,例如要做12伏2安培输出的整流电源,就可以选择25伏5安培的桥。
选择整流桥要考虑整流电路和工作电压.整流桥堆整流桥堆一般用在全波整流电路中,它又分为全桥与半桥。
全桥是由4只整流二极管按桥式全波整流电路的形式连接并封装为一体构成的,图是其外形。
全桥的正向电流有0.5A、1A、1.5A、2A、2.5A、3A、5A、10A、20A、35A、50A等多种规格,耐压值(最高反向电压)有25V、50V、100V、200V、300V、400V、500V、600V、800V、1000V等多种规格。
常用的国产全桥有佑风YF系列,进口全桥有ST、IR等。
整流桥命名规则一般整流桥命名中有3个数字,第一个数字代表额定电流,A;后两个数字代表额电压(数字*100),V如:KBL410 即4A,1000VRS507 即5A,700V整流这一个术语,它是通过二极管的单向导通原理来完成工作的,通俗的来说二极管它是正向导通和反向截止,也就是说,二极管只允许它的正极进正电和负极进负电。
整流桥
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整流桥有多种方法可以用整流二极管将交流电转换为直流电,包括半波整流、全波整流以及桥式整流等。
整流桥,就是将桥式整流的四个二极管封装在一起,只引出四个引脚。
四个引脚中,两个直流输出端标有+或-,两个交流输入端有~标记。
应用整流桥到电路中,主要考虑它的最大工作电流和最大反向电压。
图一 整流桥(桥式整流)工作原理图二 各类整流桥(有些整流桥上有一个孔,是加装散热器用的)半波整流;全波整流;桥式整流一、半波整流电路图1 图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Rfz组成。
变压器把市电电压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2的波形图上看看二极管是怎样整流的。
图2 变压器次级电压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2(a)所示。
在0~π时间内,e2 为正半周即变压器上端为正下端为负。
此时整流二极管承受正向电压而导通,e2 通过它加在负载电阻Rfz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,Rfz上无电压。
在2π~3π 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Rfz,在Rfz上获得了一个单一右向(上正下负)的电压,如图2(b)所示,达到了整流的目的,但是,负载电压Usc 。
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、留下半周的整流方法,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Usc =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。
桥式整流电路图及工作原理
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桥式整流电路图及工作原理桥式整流电路如图1所示,图(a)、(b)、(c)是桥式整流电路的三种不同画法。
由电源变压器、四只整流二极管D1~4 和负载电阻R L组成。
四只整流二极管接成电桥形式,故称桥式整流。
图1 桥式整流电路图桥式整流电路的工作原理如图2所示。
在u2的正半周,D1、D3导通,D2、D4截止,电流由TR次级上端经D1→RL→D3回到TR次级下端,在负载RL上得到一半波整流电压在u2的负半周,D1、D3截止,D2、D4导通,电流由Tr次级的下端经D2→RL→D4回到Tr次级上端,在负载RL上得到另一半波整流电压。
这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形,其电流的计算与全波整流相同,即UL = 0.9U2IL = 0.9U2/RL流过每个二极管的平均电流为ID = IL/2 = 0.45 U2/RL每个二极管所承受的最高反向电压为什么叫硅桥,什么叫桥堆目前,小功率桥式整流电路的四只整流二极管,被接成桥路后封装成一个整流器件,称"硅桥"或"桥堆",使用方便,整流电路也常简化为图Z图1(c)的形式。
桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点,但多用了两只二极管。
在半导体器件发展快,成本较低的今天,此缺点并不突出,因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。
二极管整流电路原理与分析半波整流二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。
当输入电压处于交流电压的正半周时,二极管导通,输出电压vo=v i-v d。
当输入电压处于交流电压的负半周时,二极管截止,输出电压vo=0。
半波整流电路输入和输出电压的波形如图所示。
二极管半波整流电路对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备,半波整流输出的脉动电压就足够了。
各类整流电路图及工作原理
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各类整流电路图及工作原理整流电路是指将交流电转换成直流电的电路。
整流电路主要有单相半波整流电路、单相全波整流电路、三相半波整流电路和三相全波整流电路四种类型。
1.单相半波整流电路:单相半波整流电路由一个二极管、一个负载电阻和一个输入电源组成。
工作原理如下:当输入电源为正半周期时,二极管导通,电流通过负载电阻。
当输入电源为负半周期时,二极管截止,电流不通过负载电阻。
因此,输出电压为输入电压的正半周期。
2.单相全波整流电路:单相全波整流电路由两个二极管、一个中心引线和一个负载电阻组成。
工作原理如下:当输入电源的正半周期时,D1导通,电流通过D1和负载电阻。
当输入电源的负半周期时,D2导通,电流通过D2和负载电阻。
因此,输出电压为输入电压的绝对值。
3.三相半波整流电路:三相半波整流电路由三个二极管、三个负载电阻和一个输入电源组成。
工作原理如下:当输入电源的A相为正半周期时,D1导通,电流通过D1和负载电阻。
当输入电源的B相为正半周期时,D2导通,电流通过D2和负载电阻。
当输入电源的C相为正半周期时,D3导通,电流通过D3和负载电阻。
因此,输出电压为输入电压的正半周期。
4.三相全波整流电路:三相全波整流电路由三个二极管、三个负载电阻和一个输入电源组成。
工作原理如下:当输入电源的A相为正半周期时,D1和D4导通,电流通过D1、D4和负载电阻。
当输入电源的B相为正半周期时,D2和D5导通,电流通过D2、D5和负载电阻。
当输入电源的C相为正半周期时,D3和D6导通,电流通过D3、D6和负载电阻。
因此,输出电压为输入电压的绝对值。
以上是四种常见的整流电路的电路图和工作原理。
整流电路在电力系统、电子设备等领域中广泛应用,能够将交流电转换成直流电,为后续电路的正常工作提供了基础。
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。
三相桥式全控整流电路原理及电路图,三相桥式全控整流电路原理及电路图
![三相桥式全控整流电路原理及电路图,三相桥式全控整流电路原理及电路图](https://img.taocdn.com/s3/m/9a69656eee06eff9aff8070d.png)
三相桥式全控整流电路原理及电路图,三相桥式全控整流电路原理及电路图三相整流电路的作用:在电路中,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120度叠加,整流输出波形不过0点,并且在一个周期中有三个宽度为120度的整流半波。
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。
三相整流电路的工作原理:先看时间段1:此时间段A相电位最高,B相电位最低,因此跨接在A相B相间的二极管D1、D4导电。
电流从A相流出,经D1,负载电阻,D4,回到B相,见图14-1-3中红色箭头指示的路径。
此段时间内其他四个二极管均承受反向电压而截止,因D4导通,B相电压最低,且加到D2、D6的阳极,故D2、D6截止;,因D1导通,A相电压最高,且加到D3、D5的阴极,故D3、D5截止。
其余各段情况如下:时间段2:此时间段A相电位最高,C相电位最低,因此跨接在A相C相间的二极管D1、D6导电。
时间段3:此时间段B相电位最高,C相电位最低,因此跨接在A相C相间的二极管D3、D6导电。
时间段4:此时间段B相电位最高,A相电位最低,因此跨接在B相A相间的二极管D3、D2导电。
时间段5:此时间段C相电位最高,A相电位最低,因此跨接在C相A相间的二极管D5、D2导电。
三相桥式电阻负载整流电路的输出电压波形见图时间段6:此时间段C相电位最高,B相电位最低,因此跨接在C相B相间的二极管D5、D5导电。
时间段7:此时间段又变成A相电位最高,B相电位最低,因此跨接在A相B相间的二极管D1、D4导电。
电路状态不断重复三相半波可控整流电路工作原理:1.电阻性负载三相半波可控整流电路接电阻性负载的接线图如图3所示。
整流变压器原边绕组一般接成三角形,使三次谐波电流能够流通,以保证变压器电势不发生畸变,从而减小谐波。
桥式整流电路图及工作原理
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桥式整流电路图及工作原理桥式整流电路如图1所示,图(a)、(b)、(c)是桥式整流电路的三种不同画法。
由电源变压器、四只整流二极管D1~4 和负载电阻RL组成。
四只整流二极管接成电桥形式,故称桥式整流。
图1 桥式整流电路图桥式整流电路的工作原理如图2所示。
在u2的正半周,D1、D3导通,D2、D4截止,电流由TR次级上端经D1→ RL →D3回到TR 次级下端,在负载RL上得到一半波整流电压在u2的负半周,D1、D3截止,D2、D4导通,电流由Tr次级的下端经D2→ RL →D4 回到Tr次级上端,在负载RL 上得到另一半波整流电压。
这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形,其电流的计算与全波整流相同,即UL = 0.9U2IL = 0.9U2/RL流过每个二极管的平均电流为ID = IL/2 = 0.45 U2/RL每个二极管所承受的最高反向电压为什么叫硅桥,什么叫桥堆目前,小功率桥式整流电路的四只整流二极管,被接成桥路后封装成一个整流器件,称"硅桥"或"桥堆",使用方便,整流电路也常简化为图Z图1(c)的形式。
桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点,但多用了两只二极管。
在半导体器件发展快,成本较低的今天,此缺点并不突出,因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。
二极管整流电路原理与分析半波整流二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。
当输入电压处于交流电压的正半周时,二极管导通,输出电压v o=v i-v d。
当输入电压处于交流电压的负半周时,二极管截止,输出电压v o=0。
半波整流电路输入和输出电压的波形如图所示。
二极管半波整流电路对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备,半波整流输出的脉动电压就足够了。
但对于电子电路,这种电压则不能直接作为半导体器件的电源,还必须经过平滑(滤波)处理。
平滑处理电路实际上就是在半波整流的输出端接一个电容,在交流电压正半周时,交流电源在通过二极管向负载提供电源的同时对电容充电,在交流电压负半周时,电容通过负载电阻放电。
桥式整流电路图及工作原理介绍07422
![桥式整流电路图及工作原理介绍07422](https://img.taocdn.com/s3/m/3b71e255f5335a8102d22097.png)
桥式整流电路图及工作原理介绍图1 桥式整流电路图桥式整流电路的工作原理如图2所示。
在u2的正半周,D1、D3导通,D2、D4截止,电流由TR次级上端经D1→ RL →D3回到TR 次级下端,在负载RL上得到一半波整流电压在u2的负半周,D1、D3截止,D2、D4导通,电流由Tr次级的下端经D2→ RL →D4 回到Tr次级上端,在负载RL 上得到另一半波整流电压。
这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形,其电流的计算与全波整流相同,即UL = 0.9U2IL = 0.9U2/RL流过每个二极管的平均电流为ID = IL/2 = 0.45 U2/RL每个二极管所承受的最高反向电压为什么叫硅桥,什么叫桥堆目前,小功率桥式整流电路的四只整流二极管,被接成桥路后封装成一个整流器件,称"硅桥"或"桥堆",使用方便,整流电路也常简化为图Z图1(c)的形式。
桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点,但多用了两只二极管。
在半导体器件发展快,成本较低的今天,此缺点并不突出,因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。
二极管整流电路原理与分析半波整流二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。
当输入电压处于交流电压的正半周时,二极管导通,输出电压v o=v i-v d。
当输入电压处于交流电压的负半周时,二极管截止,输出电压v o=0。
半波整流电路输入和输出电压的波形如图所示。
二极管半波整流电路对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备,半波整流输出的脉动电压就足够了。
但对于电子电路,这种电压则不能直接作为半导体器件的电源,还必须经过平滑(滤波)处理。
平滑处理电路实际上就是在半波整流的输出端接一个电容,在交流电压正半周时,交流电源在通过二极管向负载提供电源的同时对电容充电,在交流电压负半周时,电容通过负载电阻放电。
电容输出的二极管半波整流电路仿真演示通过上述分析可以得到半波整流电路的基本特点如下:(1)半波整流输出的是一个直流脉动电压。
三相半波整流电路图
![三相半波整流电路图](https://img.taocdn.com/s3/m/4aa97daeb9d528ea80c77908.png)
④电源为三相对称系统,其表达式 如式 u 2U sin ω t
uV uW
U 2
2U 2 sin( ωt
2 π) 3 4 2U 2 sin( ωt - π) 3
2.4.1 电阻性负载 α 0时 (一)工作原理 那末,对上组(共阴连接组) R~S) 晶闸管,在ω t 30 ~ 150 ( 之间是 VT1 导通, VT 3 、 VT 5 承受 反压而关断;在 ω t 150 ~ 270 之间是 VT3 导通;在ω t 270 ~ 390 之间是 VT 5 导通。
图2-1 整流与逆变的功率流向
图2-2 部分常用的整流电路
c) 不控整流 d) 半控整流 按组成器件 可控整流 除c)、d)外 全控整流 a)~e) 单相 f)、g) 三相 按电源相数 六相 零式 b)、f) 按电路结构 桥式 c)、d)、e)、g) 半波 a)、b)*、f) 按变压器绕组电流 全波 c)、d)、e)、g)
(二)输出电压 的平均值
Ud 1 T 1 u dt 0 T 0 2U 2 sin tdt
2 2 U 2 cos 0.9U 2 cos
(三)电感L上的电压及电阻R上的电压
uR U Rd uR ~ Ud
(四)输出电流
Id I0 I2
在电流断续、电流连续或电感足够大的几种情况下, 有续流二极管电路的输出电压在一个周期内的表达式 2U sin t t 都为 u
2 0
输出电压 u0 的直流分量(平均值) Ud 为
0
t 2
2.负载电阻R上电压平均值 U Rd U d
倍压整流电路工作原理(高电压低电流)
![倍压整流电路工作原理(高电压低电流)](https://img.taocdn.com/s3/m/fdd0d4f07c1cfad6195fa73a.png)
倍压整流电路工作原理(高电压低电流)1、半波电压电路图1 半波整流电压电路(a)负半周(b)正半周图2 半波电压的工作原理(1)负半周时,即A为负、B为正时,D1导通、D2截止,电源经D1向电容器C1充电,在理想情况下,此半周内,D1可看成短路,同时电容器C1充电到Vm,其电流路径及电容器C1的极性如上图(a)所示。
注:Vm是峰值,有效值为2-2Vm(1.414 Vm)。
(2)正半周时,即A为正、B为负时,D1截止、D2导通,电源经C1、D1向C2充电,由于C1的Vm再加上双压器二次侧的Vm使C2充电至最高值2Vm,其电流路径及电容器C2的极性如上图(b)所示.其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm,它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm,为了方便说明,底下电路说明亦做如此假设。
如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时,我们必须将C1串联一电流限制电阻,以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。
如果有一个负载并联在倍压器的输出的话,如一般所预期地,在(输入处)负的半周内电容器C2上的电压会降低,然后在正的半周内再被充电到2Vm如下图所示。
图3 输出电压波形所以电容器C2上的电压波形是由电容滤波器过滤后的半波信号,故此倍压电路称为半波电压电路。
正半周时,二极管D1所承受之最大的逆向电压为2Vm,负半波时,二极管D2所承受最大逆向电压值亦为2Vm,所以电路中应选择PIV >2Vm的二极管。
2、全波倍压电路图4 全波整流电压电路(a)正半周(b)负半周图5 全波电压的工作原理正半周时,D1导通,D2截止,电容器C1充电到Vm,其电流路径及电容C1的极性如上图(a)所示。
负半周时,D1截止,D2导通,电容器C2充电到Vm,其电流路径及电容C2的极性如上图(b)所示。
由于C1与C2串联,故输出直流电压,Vo=Vm。
如果没有自电路抽取负载电流的话,电容器C1及C2上的电压是2Vm。
如果自电路抽取负载电流的话,电容器C1及C2上的电压是与由全波整流电路馈送的一个电容器上的电压同样的。
单相桥式整流电路图及工作原理 (含参数计算)
![单相桥式整流电路图及工作原理 (含参数计算)](https://img.taocdn.com/s3/m/4c1bcd19ba1aa8114431d9e1.png)
单相桥式整流电路图及工作原理 (含参数计算)
1.工作原理单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路,其电路。
图10.1.2单相桥式整流电路(a)整流电路 (b)波形图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10.1.2(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10.1.2(b)。
2.参数计算根据图10.1.2(b)可知,输出电压是单相脉动电压。
通常用它的平均值与直流电压等效。
流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量,可将脉动电压做傅里叶分析。
此时谐波分量中的二次谐波幅度最大,最低次谐波的幅值与平均值的比值称为脉动系数S。
3.单相桥式整流电路的负载特性曲线单相桥式整流电路的负载特性曲线是指输出电压与负载电流之间的关系曲线该曲线。
曲线的斜率代表了整流电路的内阻。
图10.1.3 负载特性曲线。
电子整流器电路工作原理及多种电路图
![电子整流器电路工作原理及多种电路图](https://img.taocdn.com/s3/m/048a2f771711cc7931b716af.png)
日光灯电子整流器电路工作原理及电路图日光灯为什么必须使用整流器?由于日光灯具有负系数的阻抗特性:电流越大,电阻越小,灯管两端电压逐渐减小。
而电源电压恒定,则多余的电压会损坏灯管。
所以必须在电路上串联一个具有正系数阻抗特性的原件——整流器,来分担多余的电压。
第一种电路简介:D1~D4,整流电路 C1~C2/R1,稳压电路 R2~R3/C3,充放电电路Q1~Q2/L1~L3,锯齿波振荡发生电路 L4,起辉/限流C6,灯管运行中通过微小电流,辅助加热灯丝。
图表1I原理1.市电经D1~D4整流后,由C1、C2稳压、滤波后,得到±150V左右的电源。
2.电源经R3、R2对C3充电,当C3两端电压达到18V后,D7导通,Q2正偏导通。
3.当Q2一旦导通,C3通过Q2、R6放电,为Q2由导通变为截止作准备。
4.L2上部电位迅速降低,由于电感线圈特性——维持电流稳定:所以,L2上产生继续向下流动电流,即产生自感电势:上负下正。
5.同特芯耦合线圈作用,L1上产生一个上正下负感应电势,R7电位上升,Q1由截止变为导通。
6.C3放电使得R8电位降低,和L2共同作用,使得Q2截止。
7.Q1导通、Q2截止后,C3又恢复充电,为Q2导通作准备。
8.这样Q1、Q2交替工作形成振荡状态,在L1、L2上形成锯齿波形信号。
9.振荡信号经L3耦合、并由L4放大升压输出:10.Q2导通、Q1截止时:电流回路:C2上端为正——经过下灯丝——C6——上灯丝——L4——L3——Q2——R6——C2下端。
11.Q1导通、Q2截止时:电流回路:C1上端为正——Q1——R5——L3——L4——经过上灯丝——C6——下灯丝——C1下端。
12.使L4、C6组成的串联谐振电路谐振,产生较高的脉冲谐振电压使灯管燃亮,灯点燃后,由于大部分电流流经灯管,C6电流很小,串联谐整停止,L4起到限流的作用,Q1、Q2继续交替导通,将300V直流电源逆变为25KHZ左右的锯齿波形电流(灯管正常后,灯管两端约为110V电压,其余电压由整流器承担)。
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桥式整流电路图及工作原理介绍桥式整流电路如图1所示,图(a)、(b)、(c)是桥式整流电路的三种不同画法。
由电源变压器、四只整流二极管D1~4 和负载电阻RL组成。
四只整流二极管接成电桥形式,故称桥式整流。
图1 桥式整流电路图桥式整流电路的工作原理如图2所示。
在u2的正半周,D1、D3导通,D2、D4截止,电流由TR次级上端经D1→ RL →D3回到TR 次级下端,在负载RL上得到一半波整流电压。
在u2的负半周,D1、D3截止,D2、D4导通,电流由Tr次级的下端经D2→ RL →D4 回到Tr次级上端,在负载RL 上得到另一半波整流电压。
这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形,其电流的计算与全波整流相同,即UL = 0.9U2IL = 0.9U2/RL流过每个二极管的平均电流为ID = IL/2 = 0.45 U2/RL每个二极管所承受的最高反向电压为什么叫硅桥,什么叫桥堆目前,小功率桥式整流电路的四只整流二极管,被接成桥路后封装成一个整流器件,称"硅桥"或"桥堆",使用方便,整流电路也常简化为图Z图1(c)的形式。
桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点,但多用了两只二极管。
在半导体器件发展快,成本较低的今天,此缺点并不突出,因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。
二极管整流电路原理与分析半波整流二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。
当输入电压处于交流电压的正半周时,二极管导通,输出电压v o=v i-v d。
当输入电压处于交流电压的负半周时,二极管截止,输出电压v o=0。
半波整流电路输入和输出电压的波形如图所示。
二极管半波整流电路对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备,半波整流输出的脉动电压就足够了。
但对于电子电路,这种电压则不能直接作为半导体器件的电源,还必须经过平滑(滤波)处理。
平滑处理电路实际上就是在半波整流的输出端接一个电容,在交流电压正半周时,交流电源在通过二极管向负载提供电源的同时对电容充电,在交流电压负半周时,电容通过负载电阻放电。
电容输出的二极管半波整流电路仿真演示通过上述分析可以得到半波整流电路的基本特点如下:(1)半波整流输出的是一个直流脉动电压。
(2)半波整流电路的交流利用率为50%。
(3)电容输出半波整流电路中,二极管承担最大反向电压为2倍交流峰值电压(电容输出时电压叠加)。
(3)实际电路中,半波整流电路二极管和电容的选择必须满足负载对电流的要求。
全波整流当输入电压处于交流电压的正半周时,二极管D1导通,输出电压V o=v i-V D1。
当输入电压处于交流电压的负半周时,二极管D2导通,输出电压V o=v i-V D2。
二极管全波整流电路仿真演示由上述分析可知,二极管全波整流电路输出的仍然是一个方向不变的脉动电压,但脉动频率是半波整流的一倍。
通过与半波整流相类似的计算,可以得到全波整流输出电压有效值V o rsm=0.9U rsm。
全波整流输出的直流脉动电压仍然不能满足电子电路对直流电源的要求,必须经过平滑(滤波)处理。
与半波整流相同,平滑处理电路是在全波整流的输出端接一个电容。
电容在脉动电压的两个峰值之间向负载放电,使输出电压得到相应的平滑。
电容输出的二极管全波整流电路仿真演示通过上述分析可以得到全波整流电路的基本特点如下:(1)全波整流输出的是一个直流脉动电压。
(2)全波整流电路的交流利用率为100%。
(3)电容输出全波整流电路,二极管承担的最大反向电压为2倍交流峰值电压(电容输出时电压叠加)。
(4)实际电路中,全波整流电路中二极管和电容的选择必须满足负载对电流的要求。
桥式整流所谓桥式整流电路,就是用二极管组成一个整流电桥。
当输入电压处于交流电压正半周时,二极管D1、负载电阻R L、D3构成一个回路(图5中虚线所示),输出电压V o=v i-V D1-V D3。
输入电压处于交流电压负半周时,二极管D2、负载电阻R L、D4构成一个回路,输出电压V o=v i-V D2-V D4。
图中滤波电容的工作状态。
二极管桥式整流电路仿真演示由上述分析可知,二极管桥式整流电路输出的也是一个方向不变的脉动电压,但脉动频率是半波整流的一倍。
与半波整流输出电压有效值计算相类似,可以得到桥式整流输出电压有效值V o rsm=0.9U rs m。
通过上述分析,可以得到桥式整流电路的基本特点如下:(1)桥式整流输出的是一个直流脉动电压。
(2)桥式整流电路的交流利用率为100%。
(3)电容输出桥式整流电路,二极管承担的最大反向电压为2倍的交流峰值电压(电容输出时电压叠加)。
(4)桥式整流电路二极管的负载电流仅为半波整流的一半。
(5)实际电路中,桥式整流电路中二极管和电容的选择必须满足负载对电流的要求。
各种整流电路及工作原理介绍各种整流电路及工作原理介绍本文介绍一下利用二极管组成的各种整流电路及工作原理一、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Usc。
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Usc =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)。
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(Usc=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,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。