整流电路分析
整流电路分析
I
O
2 稳压管限幅
RF
ui
R：限流电阻。 一般取100 。
t uo
UZ
ui
R1
– +
A +
R
uo
DZ
DZ双向 稳压管
t
-UZ
§2.5.5 对数和反对数运算电路
1、对数运算电路
iR iD
vO vD
iD I S e vD /VT
iD vI vO VT ln VT ln IS RI S
t
uo (2)二极管上承受的 最高电压：
b (3) 输出电压平均值（Uo）：
U RM 2U2
(4)流过负载和二极 管的平均电流为
1 π 2 U U 2U sin td(t ) U 0.45U o L 2π 2 2 2 π 0
ID Uo 0.45 U2 IL RL RL
1 普通二极管限幅
R + D + + R rD Vth VREF (b)
+
(1) vI (Vth VREF ), v0 vi
R + +
I
O
VREF
+
I
VREF (a)
O
I
O
(2) vI (Vth VREF ) vo (Vth VREF )
R rD Vth VREF +
§2.5.2 整流电路
整流电路的任务：把交流电压转变为直流脉动的 电压。 常见的小功率整流电路，有单相半波、全波、 桥式和倍压整流等。 为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
8种类型精密全波整流电路及详细分析
8种类型精密全波整流电路及详细分析精密全波整流电路是将交流信号转换为直流信号的一种电路。
下面将介绍8种常见的精密全波整流电路及其详细分析：1.整流电阻式整流电路：这种电路通过一个电阻来限制电流，将输入信号的负半周去掉，输出为纯正半周波信号。
该电路简单且成本较低，但效果不稳定，受负载变化的影响较大。
2.桥式全波整流电路：桥式整流电路是将四个二极管按桥形连接，可以实现将输入信号的负半周反向成正半周输出。
该电路具有高效率、稳定性好且抗干扰能力强的优点，被广泛应用。
3.中点整流电路：中点整流电路是将输入信号通过一个变压器分成两路，然后进行整流，再通过滤波电容和稳压电路来获得稳定的直流输出。
该电路具有较好的稳定性和输出质量，但成本较高。
4.高压全波整流电路：高压全波整流电路是在桥式整流电路的基础上加入一个电压倍压电路，用于输出高压直流。
该电路被广泛应用于高压直流电源。
5.隔离型全波整流电路：隔离型全波整流电路是通过一个变压器将输入的交流信号与输出的直流信号进行电气隔离，以提高安全性和抗干扰能力。
6.双绕组全波整流电路：双绕组全波整流电路是通过两个平衡绕组来实现整流，可以提高转换效率和输出质量，适用于高精度和高要求的应用场景。
7.调谐式全波整流电路：调谐式全波整流电路通过一个调谐电路来实现对输入信号波波数的调谐，并通过滤波电路和稳压电路获得稳定的直流输出。
该电路适用于需要对输入信号进行调谐的场景。
8.双向全波整流电路：双向全波整流电路是将输入信号进行整流后得到一个正半周波信号，然后通过一个功率倍增电路产生一个负半周波信号，最后将两者相加得到完整的全波信号，可以提高输出质量和效率。
总之，不同的精密全波整流电路适用于不同的场景，根据具体要求选择合适的电路可以提高输出质量和效率，满足各种应用需求。
可控硅整流电路分析
可控硅整流电路分析一、可控硅整流电路的基本原理可控硅是一种半导体开关器件，由四层PNPN结构组成。
其工作原理基于PN结、P型耗尽区和控制电压的作用。
在正半周中，当控制电极施加正向火电压时，控制电流通过可控硅的上一层，使得P1-N1结反偏，形成障碍层，此时即使主极间加上反向电压也无法导通，所谓双向封锁；当控制电极去掉电压时，障碍层消失，主极间再加上正向电压，即可导通。
在负半周中，主极间加上正向电压时，P1-N1结正常导通，但是当控制电极加上正向电压时，由于N2层和P2层之间存在空间电荷区，从而隔断主极电压，所谓单向封锁。
可控硅整流电路利用可控硅开关功能的特点，将交流输入电压转换为直流输出电压。
二、可控硅整流电路的工作模式1.单向导通模式在单向导通模式下，可控硅的控制电极与主极间保持正向电压，使得可控硅导通。
此时，整流电路将输入交流电转换为单向的脉动直流电。
2.单向封锁模式在单向封锁模式下，可控硅的控制电极断开电压，使得可控硅反向阻断。
此时，整流电路不导通，输入交流电被隔断。
3.双向导通模式在双向导通模式下，可控硅的控制电极与主极间交替加上正向电压和零电压，以周期性地使可控硅导通和阻断。
此时，整流电路可以实现无脉动的双向直流输出。
三、可控硅整流电路的性能分析1.效率可控硅整流电路的效率被定义为直流输出功率与交流输入功率的比值。
效率通常由两部分组成：导通时段的效率和封锁时段的效率。
导通时段的效率取决于主极间的导通电压和电流，而封锁时段的效率取决于可控硅的电压封锁和损耗。
2.波形畸变可控硅整流电路的输出波形通常具有一定的畸变，主要表现为谐波含量较高。
这是由于可控硅导通和封锁时存在过渡时间，以及可控硅的非线性特性所导致的。
为了减小波形畸变，可以采用增加可控硅数目、增加电感和电容滤波等方法。
3.动态响应总结：可控硅整流电路是一种常用的电力电子器件，通过可控硅的开关功能实现交流电转换为直流电。
可控硅整流电路的工作模式包括单向导通、单向封锁和双向导通。
整流电路_实验报告
1. 理解并掌握整流电路的基本原理和组成。
2. 掌握单相半波整流、单相桥式全波整流和三相桥式全控整流电路的连接方式和工作过程。
3. 分析整流电路的输出特性，如电压、电流和纹波系数等。
4. 学习使用示波器等仪器对整流电路进行测试和分析。
二、实验原理整流电路是利用二极管的单向导电特性，将交流电转换为直流电的电路。
常见的整流电路有单相半波整流、单相桥式全波整流和三相桥式全控整流电路。
1. 单相半波整流电路：由一个二极管和一个负载电阻组成。
在交流电的正半周，二极管导通，电流通过负载电阻；在负半周，二极管截止，电流为零。
2. 单相桥式全波整流电路：由四个二极管组成一个桥式结构。
在交流电的正半周和负半周，分别有两个二极管导通，电流通过负载电阻。
3. 三相桥式全控整流电路：由六个晶闸管组成一个桥式结构。
在交流电的每个半周，都有两个晶闸管导通，电流通过负载电阻。
三、实验仪器和设备1. 交流电源2. 二极管3. 晶闸管4. 负载电阻5. 面包板6. 导线7. 示波器8. 电压表9. 电流表1. 单相半波整流电路搭建：将二极管和负载电阻按照单相半波整流电路的原理图连接到面包板上。
2. 单相桥式全波整流电路搭建：将四个二极管按照单相桥式全波整流电路的原理图连接到面包板上。
3. 三相桥式全控整流电路搭建：将六个晶闸管按照三相桥式全控整流电路的原理图连接到面包板上。
4. 电路测试：a. 使用交流电源给整流电路供电。
b. 使用示波器观察整流电路的输出波形。
c. 使用电压表和电流表测量整流电路的输出电压和电流。
5. 数据分析：a. 分析单相半波整流电路的输出波形、电压和电流。
b. 分析单相桥式全波整流电路的输出波形、电压和电流。
c. 分析三相桥式全控整流电路的输出波形、电压和电流。
五、实验结果与分析1. 单相半波整流电路：a. 输出波形为脉动直流电，电压和电流均只有正半周。
b. 输出电压平均值约为输入电压的0.45倍。
c. 输出电流平均值约为输入电流的0.45倍。
10种精密整流电路的详解
1.第一种得模拟电子书上(第三版442页)介绍得经典电路。
A1用得就是半波整流并且放大两倍,A2用得就是求与电路,达到精密整流得目得。
(R1=R3=R4=R5=2R2)2.第二种方法瞧起来比较简单A1就是半波整流电路,就是负半轴有输出,A2得电压跟随器得变形,正半轴有输出,这样分别对正负半轴得交流电进行整流！(R1=R2)3.第三种电路仿真效果如下:这个电路真就是她妈得坑爹,经过我半天得分析才发现就是这样得结论:Uo=-|Ui|,整出来得电路全就是负得,真想不通为什么作者放到这里,算了先把分析整理一下:当Ui>0得时候电路等效就是这样得放大器A就是同相比例电路,Uo1=(1+R2/R1)Ui=2Ui放大器B就是加减运算电路,Uo2=(1+R2/R1)Ui-(R4/R3)Uo1=-Ui当Ui<0得时候电路图等效如下:放大器A就是电压跟随器,放大器B就是加减运算电路式子整理:Uo2=(1+R4/(R2+R3))Ui- R4/(R2+R3)Ui=Ui以上就是这个电路得全部分析,但就是想达到正向整流得效果就应该把二极管全部反向过来电路与仿真效果如下图所示4.第四种电路就是要求所有电阻全部相等。
这个仿真相对简单。
电路与仿真效果如下计算方法如下:当Ui>0时,D1导通,D2截止(如果真就是不清楚为什么就是这样分析,可以参照模拟电子技术书上对于第一种电路得分析),这就是电路图等效如下(R6就是为了测试信号源用得跟这个电路没有直接得关系,不知道为什么不加这个电阻就仿真不了)放大器A构成反向比例电路,uo1=-ui,这时在放大器B得部分构成加减运算电路,uo2=-uo1=-(-ui)注意:这里放大器B得正相输入端就是相当于接地得,我刚开始一直没有想通,后来明白了,这一条线路上就是根本就没有电流得,根本就没有办法列出方程来。
(不知道这么想就是不就是正确得)当Ui<0得时候,D1截止,D2导通,电路图等效如下:这时就需要列方程了Ui<0时Ui/R1=-(U2/R5+U2/(R2+R3))计算得到U2=-2/3 Ui再根据U2/(R2+R3)=(U0-U2)/R4 得到U0=3/2 U2带入得到U0=-Ui这个电路在网上找到得,加在这里主要就就是感觉与上一个电路有点像,但就是现在分析了一下,这个就是最经典得电路变形,好处还不清楚。
精密整流电路
超经典的精密整流电路分析
在常用的电源电路中，我们经常用普通的二极管，比如：4001到4007等二极管整流，但是，在一些整流电压比较小的场合中，这样做是比较不妥的。
这是因为普通的二极管整流电路，失真比较大，传输的效率比较低。
而且要求输入信号的幅度大于二极管的阈电压（锗管为0.2V，而硅管竟然达到了0.7V！真是可怕）。
所以整流的灵敏度和精度都不是很高，电压损耗相当的大。
这里介绍一种网上常见的一种用集成运放和二极管构成的整流电路，可以克服二极管整流电路的缺点。
在输入信号小于0.2V的时候也能进行线性整流滤波，其精度和效率大大提高。
电路如下：
如图是反相精密整流检波电路，当Vi大于零时，我们知道，运放的输出V0小于0，二极管D1导通，D2截止。
输出电路V0为零；当V1小于0时，Voa大于零，D1截止，D2导通，V0=（-R1/R2）*V1，实现了半波整流。
经理分析可得：Vi小于零时，且幅度值很小的时候，输出电压为：
V0=(-(R2V1/(R2+R1)-Vd/Avd))/(1/Avd+Fv)
当反馈系统Fv远大于1/Avd时，则：
V0=-R1*V2/R1-Vd/（Avd*Fv）（Vi小于零）
上式右边的第一项为理想整流电路的输出电压；第二项为二极管D2的正向压降VD所引起的整流电路的死区电压。
当运放的开环增益Avd无穷大，开环增益很大时，第二项可以忽略不计。
可见，当输入信号电压很小的时候（甚至可以达到微伏级），电压仍然可以进行线性的整流，何乐而不为？当然，这个电路也有它的缺点，就是输入信号的工作频率受集成电路带宽和上升速率的限制。
同步整流电路分析
同步整流电路分析(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--同步整流电路分析一、传统二极管整流电路面临的问题近年来，电子技术的发展，使得电路的工作电压越来越低、电流越来越大。
低电压工作有利于降低电路的整体功率消耗，但也给电源设计提出了新的难题。
开关电源的损耗主要由3部分组成：功率开关管的损耗，高频变压器的损耗，输出端整流管的损耗。
在低电压、大电流输出的情况下，整流二极管的导通压降较高，输出端整流管的损耗尤为突出。
快恢复二极管（FRD）或超快恢复二极管（SRD）可达～，即使采用低压降的肖特基二极管（SBD），也会产生大约的压降，这就导致整流损耗增大，电源效率降低。
举例说明，目前笔记本电脑普遍采用甚至或的供电电压，所消耗的电流可达20A。
此时超快恢复二极管的整流损耗已接近甚至超过电源输出功率的50％。
即使采用肖特基二极管，整流管上的损耗也会达到（18％～40％）P O，占电源总损耗的60％以上。
因此，传统的二极管整流电路已无法满足实现低电压、大电流开关电源高效率及小体积的需要，成为制约DC／DC变换器提高效率的瓶颈。
二、同步整流的基本电路结构同步整流是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET，来取代整流二极管以降低整流损耗的一项新技术。
它能大大提高DC／DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死区电压。
功率MOSFET属于电压控制型器件，它在导通时的伏安特性呈线性关系。
用功率MOSFET做整流器时，要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能，故称之为同步整流。
1、基本的变压器抽头方式双端自激、隔离式降压同步整流电路2、单端自激、隔离式降压同步整流电路图1 单端降压式同步整流器的基本原理图基本原理如图1所示，V1及V2为功率MOSFET，在次级电压的正半周，V1导通，V2关断，V1起整流作用；在次级电压的负半周，V1关断，V2导通，V2起到续流作用。
对整流电路进行分析浅析各类电路的优缺点
领域
B
整流电路可以分为半波整流电路、
全波整流电路、桥式整流电路等多
种类型，每种类型都有其优缺点
1
半波整流电路
点半波击整添流电加路标题
1.1 工作原理
半波整流电路是最简 单的整流电路之一， 其工作原理是利用二 极管的单向导电性， 将交流电的正半周或 负半周通过二极管整 流，将负半周或正半 周舍弃
点半波击整添流电加路标题
如果使用的二极管耐压不够 或质量不好：可能会导致二 极管烧毁或出现其他故障
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汇报人：XXXX
指导老师：XXX
点桥式击整添流电加路标题
点桥式击整添流电加路标题
3.2 优点
对称性好：输出电压的直流 分量较大
可以有效地抑制电源侧的干 扰
可以使用四个二极管或两个 二极管加一个中心抽头的变 压器来实现全波整流：结构 简单，易于实现
与全波整流电路相比：效率 更高
点桥式击整添流电加路标题
3.3 缺点
需要使用四个二极管或两个 二极管加一个中心抽头的变 压器来实现全波整流：元件 数量较多，成本较高
对整流电路进行分析，浅析各类电 路的优缺点
>>
2
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目录
CONTENTS
1
半波整流电路
2
全波整流电路
3
桥式整流电路
对整流电路进行点分析击，添浅析加各标类电题路的优缺点
A
整流电路是电力电子电路中最早出
现的一种，它将交流电转换为直流
电，广泛应用于电源、电力电子设
备、通信、电力牵引、航空航天等
点全波击整添流电加路标题
2.3 缺点
需要使用中心抽头的变压器或两个二极 管：元件数量较多，成本较高 如果使用的二极管耐压不够：可能会导 致二极管烧毁
整流电路的工作原理分析
整流电路的工作原理分析
整流电路是将交流电转化为直流电的电路。
其工作原理基于二极管的正向导通和反向截止的特性。
在一个整流电路中，通常包含一个或多个二极管和一个负载。
交流电源的电压不断变化，正半周期时二极管进入正向导通状态，负半周期时二极管进入反向截止状态。
通过这种方式，将交流电转化为了只有一个方向的直流电信号。
具体来说，当交流电压的正半周期到来时，二极管处于正向导通状态。
此时，电流可以通过二极管，流向负载。
由于二极管的正向导通特性，只有0.6V至0.7V 的正向压降，因此，只有高于这个电压的部分才会通过二极管向负载输出。
负半周期时，二极管进入反向截止状态，电流无法通过二极管流向负载。
通过这种方式，整流电路将交流电压的正半周期部分通过二极管导通，输出给负载，而负半周期部分被截断。
这样就实现了将交流电转化为直流电的功能。
在实际应用中，为了进一步提高整流电路的效率和稳定性，通常会在基本的单相半波整流电路基础上进行改进。
例如，可以使用多个二极管和电容器构成的全波整流电路，使得电流能够更加充分地流向负载，减小输出的纹波幅度。
此外，还可以通过添加稳压电路等组件减小输出直流电的纹波和稳定输出电压。
总结起来，整流电路通过利用二极管的正向导通和反向截止的特性，将交流电转
化为直流电。
其工作原理是在交流电压的正半周期时，二极管导通，电流流向负载；负半周期时，二极管截止，电流无法通过二极管流向负载。
整流电路在实际应用中可以通过多种方式进行改进，以提高效率和稳定性。
PWM整流电路原理分析
一：PWM整流电路1.单相PWM整流电路单相桥式PWM整流电路如图1所示。
按照自然采样法对功率开关器件VT1～VT4进行SPWM控制，就可在全桥的交流输入端AB间产生出SPWM波电压。
中含有和正弦调制波同频、幅值成比例的基波，以及载波频率的高次谐波，但不含低次谐波。
由于交流侧输入电感Ls的作用，高次谐波造成的电流脉动被滤除，控制正弦调制波频率使之与电源同频，则输入电流也可为与电源同频正弦波。
单相桥式PWM整流电路按升压斩波原理工作。
当交流电源电压时，由VT2、VD4、VD1、Ls和VT3、VD1、VD4、Ls分别组成两个升压斩波电路。
以VT2、VD4、VD1、Ls构成的电路为例，当VT2导通时，通过VT2、VD4向Ls储能；当VT2关断时，Ls中的储能通过VD1、VD4向直流侧电容C充电，致使直流电压高于的峰值。
当时，则由VT1、VD3、VD2、Ls和VT4、VD2、VD3、Ls分别组成两个升压斩波电路，工作原理与时类似。
由于电压型PWM整流电路是升压型整流电路，其输出直流电压应从交流电压峰值向上调节，向低调节会恶化输入特性，甚至不能工作。
图1 单相PWM整流电路输入电流相对电源电压的相位是通过对整流电路交流输入电压的控制来实现调节。
图5-47给出交流输入回路基波等效电路及各种运行状态下的相量图。
图中分别为交流电源电压、电感上电压、电阻上电压及输入电流的基波相量，为的相量。
图2 PWM整流电路输入等效电路及运行状态相量图图（b）为PWM整流状态，此时控制滞后的一个角，以确保与同相位，功率因数为1，能量从交流侧送至直流侧。
图（c）为PWM逆变状态，此时控制超前的一个角，以确保与正好反相位，功率因数也为1，但能量从直流侧返回至交流侧。
从图（b）、（c）可以看出，PWM整流电路只要控制的相位，就可方便地实现能量的双向流动，这对需要有再生制动功能、欲实现四象限运行的交流调速系统是一种必须的变流电路方案。
整流电路类型及原理分析
整流电路类型及原理分析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、半波整流电路上图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（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Rfz，在Rfz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。
下图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、Rfz与e2b 、D2 、Rfz ，两个通电回路。
同步整流电路分析
同步整流电路分析 Revised by Chen Zhen in 2021同步整流电路分析一、传统二极管整流电路面临的问题近年来，电子技术的发展，使得电路的工作电压越来越低、电流越来越大。
低电压工作有利于降低电路的整体功率消耗，但也给电源设计提出了新的难题。
开关电源的损耗主要由3部分组成：功率开关管的损耗，高频变压器的损耗，输出端整流管的损耗。
在低电压、大电流输出的情况下，整流二极管的导通压降较高，输出端整流管的损耗尤为突出。
快恢复二极管（FRD）或超快恢复二极管（SRD）可达～，即使采用低压降的肖特基二极管（SBD），也会产生大约的压降，这就导致整流损耗增大，电源效率降低。
举例说明，目前笔记本电脑普遍采用甚至或的供电电压，所消耗的电流可达20A。
此时超快恢复二极管的整流损耗已接近甚至超过电源输出功率的50％。
即使采用肖特基二极管，整流管上的损耗也会达到（18％～40％）P O，占电源总损耗的60％以上。
因此，传统的二极管整流电路已无法满足实现低电压、大电流开关电源高效率及小体积的需要，成为制约DC／DC变换器提高效率的瓶颈。
二、同步整流的基本电路结构同步整流是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET，来取代整流二极管以降低整流损耗的一项新技术。
它能大大提高DC／DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死区电压。
功率MOSFET属于电压控制型器件，它在导通时的伏安特性呈线性关系。
用功率MOSFET做整流器时，要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能，故称之为同步整流。
1、基本的变压器抽头方式双端自激、隔离式降压同步整流电路2、单端自激、隔离式降压同步整流电路图1 单端降压式同步整流器的基本原理图基本原理如图1所示，V1及V2为功率MOSFET，在次级电压的正半周，V1导通，V2关断，V1起整流作用；在次级电压的负半周，V1关断，V2导通，V2起到续流作用。
同步整流电路的功率损耗主要包括V1及V2的导通损耗及栅极驱动损耗。
十个精密整流电路的详细分析
十个精密整流电路的详细分析————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：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来调节增益分析：当Ui>0时，分析各点电压正负关系可知D1截止，D2导通，R1，R2和A1构成了反向比例运算器，增益为-1，R4，R3，R5和A2构成了反向求和电路，通过R4的支路的增益为-1，通过R3支路的增益为-2，等效框图如下：当Ui>0时，最终放大倍数为1，输入阻抗为R1||R4。
当Ui<0时，分析各点电压的正负关系可知，D1导通，D2截止，A1的作用导致R2左端电压钳位在0V ，A2的反馈导致R3右端电压钳位在0V ，所以R2、R3支路两端电位相等，无电流通过，R4，R5和A2构成反向比例运算器，增益为-1，输入阻抗仍为R1||R4。
因此，此电路的输出等于输入的绝对值。
此电路的优点：输入阻抗恒等于R1||R4，输入阻抗低，调节R5可调节此电路的增益大小，在R5上并联电容可实现滤波功能。
此电路适用低频电路，当频率大时，输出电压产生偏移，且输入电压接近0V 时，输出电压失真，二极管的选型也非常重要，需选导通压降大些的。
输入信号小时，也会影响最终输出。
---图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2图2 四个二极管型分析：当Ui>0时，根据各点电压正负情况可知D1，D4导通，D2，D3截止，A1的作用导致R2左端电压钳位在0V，R3上无电流通过，所以无压降，Uo=Ui当Ui<0时，根据各点电压正负情况可知D1，D4截止，D2、D3导通，A1为反向比例运算器，增益为-R2/R1，A2为电压跟随器，所以输出电压为Uo=-Ui。
此电路采用两个运放分别处理正电压和负电压的情况，所以R1和R2需配对，否则输入为负电压时电路增益不为1,。
整流电路讲解-PPT精选文档29页
+ +
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。
10种精密整流电路的详解
1.第一种的模拟电子书上（第三版442页）介绍的经典电路。
A1用的是半波整流并且放大两倍，A2用的是求和电路，达到精密整流的目的。
（R1=R3=R4=R5=2R2）2.第二种方法看起来比较简单A1是半波整流电路，是负半轴有输出，A2的电压跟随器的变形，正半轴有输出，这样分别对正负半轴的交流电进行整流！(R1=R2)3.第三种电路仿真效果如下：这个电路真是他妈的坑爹，经过我半天的分析才发现是这样的结论：Uo=-|Ui|，整出来的电路全是负的，真想不通为什么作者放到这里，算了先把分析整理一下：当Ui>0的时候电路等效是这样的放大器A是同相比例电路，Uo1=（1+R2/R1）Ui=2Ui放大器B是加减运算电路，Uo2=（1+R2/R1）Ui-（R4/R3）Uo1=-Ui当Ui<0的时候电路图等效如下：放大器A是电压跟随器，放大器B是加减运算电路式子整理：Uo2=（1+R4/（R2+R3））Ui- R4/（R2+R3）Ui=Ui以上是这个电路的全部分析，但是想达到正向整流的效果就应该把二极管全部反向过来电路和仿真效果如下图所示4.第四种电路是要求所有电阻全部相等。
这个仿真相对简单。
电路和仿真效果如下计算方法如下：当Ui>0时，D1导通，D2截止（如果真是不清楚为什么是这样分析，可以参照模拟电子技术书上对于第一种电路的分析），这是电路图等效如下（R6是为了测试信号源用的跟这个电路没有直接的关系，不知道为什么不加这个电阻就仿真不了）放大器A构成反向比例电路，uo1=-ui，这时在放大器B的部分构成加减运算电路，uo2=-uo1=-(-ui)注意：这里放大器B的正相输入端是相当于接地的，我刚开始一直没有想通，后来明白了，这一条线路上是根本就没有电流的，根本就没有办法列出方程来。
（不知道这么想是不是正确的）当Ui<0的时候，D1截止，D2导通，电路图等效如下：这时就需要列方程了Ui<0时Ui/R1=-(U2/R5+U2/(R2+R3))计算得到U2=-2/3 Ui再根据U2/(R2+R3)=(U0-U2)/R4 得到U0=3/2 U2带入得到U0=-Ui这个电路在网上找到的，加在这里主要就是感觉和上一个电路有点像，但是现在分析了一下，这个是最经典的电路变形，好处还不清楚。
同步整流电路分析
同步整流电路分析同步整流电路是一种常用的电路，用于将交流电信号转换为直流电信号。
同步整流电路由滤波电路和转换电路两部分组成，通过控制转换电路的导通与关闭，实现对交流电信号的整流和滤波。
下面将对同步整流电路进行详细分析。
[插入图片]滤波电路一般使用电容滤波器，通过连接在转换电路的输出端，能够滤除输出信号中的高频噪声，使得输出信号更加稳定。
电容滤波器的基本原理是利用电容器的充电和放电特性，对输入信号进行平滑处理。
转换电路的核心元件是开关，通过对开关的控制，可以实现对交流信号的整流。
当开关导通时，电流可以通过开关和电阻网络，整流输出信号为正值；当开关关闭时，电流通过电容滤波器和载阻，输出信号为零。
通过精确控制开关的导通与关闭时间，可以实现高效的交流信号整流。
在同步整流电路中，固态开关一般采用MOSFET，它具有快速的导通和关闭能力、低导通电阻和低反向漏电流等特点，能够实现高频开关和高效的整流。
1.当输入信号为正值时，控制开关导通，电流通过开关和电容滤波器，正半周的信号得以通过。
2.当输入信号为负值时，控制开关关闭，电流通过电容滤波器和载阻，此时输出信号为零。
3.关键是要通过精确控制开关的导通与断开时间，使得整流输出信号的波形尽可能与输入信号完全相同，以实现高效的整流。
1.效率高：由于整流输出信号与输入信号完全相同，无功功率损耗较小。
2.输出稳定：通过电容滤波器对输出信号进行滤波处理，能够降低输出信号中的高频噪声，使得输出信号更加稳定。
3.控制方便：通过对转换电路的开关进行精确控制，可以实现对整流输出信号的波形和频率等参数的调节。
然而，同步整流电路也存在一些缺点：1.成本较高：由于需要使用高性能的MOSFET作为开关元件，所以整体的成本较高。
2.复杂性：整流输出信号与输入信号需要保持完全一致，所以对开关的导通与关闭时间的控制要求较高，增加了电路的复杂度。
3.受限制：整流输出电流的大小受到开关元件和电容滤波器的一些限制，无法实现超大电流的整流输出。
倍压整流电路的工作原理及电路分析
倍压整流电路的工作原理及电路分析
1.工作原理：
(1)变压器：倍压整流电路首先使用变压器将输入电压变压，通过改
变变压器的变比，可以将输入电压调整为所需的倍数。
(2)整流桥：经过变压器变压后的电压接入整流桥电路，整流桥电路
由四个二极管组成，根据输入电压的正负半周期，将电压的正负半波分别
导通，即可实现对输入电压的整流操作。
(3)滤波电容：整流桥输出的脉动电压通过滤波电容进行滤波，以减
小输出电压的脉动幅度，使得输出电压更加稳定。
2.电路分析：
为了更好地理解倍压整流电路的工作原理，我们可以进行电路分析，
将倍压整流电路简化为以下几个关键元件：变压器、整流桥和滤波电容。
(1)变压器：
(2)整流桥：
整流桥电路由四个二极管组成，四个二极管分别为D1、D2、D3和D4、根据输入电压的正负半周期，分别对应导通的二极管分别为：正半周期时
导通的是D1和D4，负半周期时导通的是D2和D3、当二极管导通时，输
出电压为输入电压，当二极管截止时，输出电压为0。
(3)滤波电容：
滤波电容主要用于对整流后的输出电压进行滤波操作，以使输出电压更加平滑。
通过滤波电容进行滤波后，输出电压会有一定的脉动，但是脉动幅度会显著减小。
在进行倍压整流电路的分析时，还需要考虑到电路元件的参数，如变压器的变比、二极管的导通压降以及滤波电容的容值等。
综上所述，倍压整流电路通过变压变换、整流桥和滤波电容等部件的协同作用，实现对输入电压的倍压操作，并对输出电压进行滤波，使得输出电压具有较好的稳定性。
掌握倍压整流电路的工作原理及电路分析对于电力电子工程师来说具有重要意义，能够帮助他们设计和优化相关电路。
同步整流电路分析
同步整流电路分析同步整流电路是一种将交流信号转换为直流信号的电路。
它通过与输入交流信号同频同相的参考信号进行比较，使得输出信号只包含输入信号的正半周期部分。
同步整流电路常用于功率放大器和调制解调器等电子设备中，可以减小输出波形的失真，并提高系统的效率。
1.输入信号：输入信号可以是正弦波、方波或其他交流信号。
输入信号的频率和幅度可以在一定范围内改变。
2.参考信号：参考信号可以是与输入信号同频率、同相位的正弦波。
参考信号的频率和幅度可以通过调节电路中的元件进行调整。
3.相位比较：输入信号与参考信号经过相位比较，比较结果决定了输出信号的开关状态。
4.输出信号：输出信号经过滤波电路的处理后，得到与输入信号正半周期相对应的直流信号。
主动式同步整流电路是通过控制开关元件的工作状态来实现输入信号与参考信号的同步。
主动式同步整流电路结构复杂，但具有高效率和良好的线性特性。
常见的主动式同步整流电路有双极晶体管整流电路和场效应管整流电路。
被动式同步整流电路是利用二极管的非线性特性，使其只导通输入信号的正半周期部分。
被动式同步整流电路结构相对简单，但效率较低且有一定的非线性失真。
常见的被动式同步整流电路有单二极管整流电路和桥式整流电路。
1.输入信号的频率和幅度范围：确定输入信号的频率范围和幅度，以选择合适的参考信号和电路参数。
2.参考信号的调整：通过调整参考信号的频率和幅度，使其与输入信号同频同相。
3.相位比较电路：选择适当的相位比较电路，以实现输入信号与参考信号的相位比较。
4.输出滤波电路：采用合适的滤波电路来滤除杂散信号，得到与输入信号正半周期相对应的直流信号。
同步整流电路的应用广泛，特别是在功率放大器和调制解调器等领域。
它可以减小输出波形的失真，提高系统的效率，并且适用于不同的输入信号频率和幅度范围。
因此，对同步整流电路的分析和设计是电子工程师和通信工程师的重要基础知识。
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题目：整流电路，输入电压220V，50HZ；输出电压310V DC，输出功率：1KW
问题1：仿真分析，单相整流电路，带大电容滤波。
比较分析不控整流、相控整流和PWM整流电路的输入电流THD和输入功率因数。
(a)单相整流电路：
1)电路原理图：
2)理论分析：
当电源电压为正半周时，D1承受正向电压导通，D2承受反向电压截止；电源电压为负半周时正好相反。
3)仿真模型：
参数选择：输入电压为标准正弦波交流电310cos(ωt),f=50Hz;负载电阻为96.1Ω，滤波电容为1F。
利用MATLAB/SIMULINK对单相桥式不控整流电路进行仿真分析，仿真结果如下：
图1 输出电压波形与纹波分析
0.20.40.61
图2 输入电压与电流波形
图3输入电流波形频谱与THD
由图2知，输入电流的基波分量与输入电压相位差为0，因此
cos ψ=1。
由图3可知THD=439.21%
而1N i i μ=
=
因此，C =1F 时，μ=0.222
改变滤波电容大小，即可得到不同滤波电容下的功率因数大小如下表1：
4) 结论
单相桥式不控整流电路，在输出仅仅使用大电容滤波时，其输入功率因数与滤波电容取值有关。
由表1可知，输入滤波电容越大，功率因数的降低，同时电容值得加大也会带来电容体积的加大。
因此，在应用这类电路时，要充分考虑输出电压与输入功率因数之间的矛盾，综合考虑来设计滤波电容的值数。
(b) 相控整流电路： 1) 电路原理图：
2) 理论分析：
由于大电容的存在，负载端电压一直保持在310V 左右。
因此，
只有在输入电压大于负载端电压时，控制晶闸管的开通关断才能工作在可控区域。
3)仿真模型：
参数选择：输入电压为标准正弦波交流电310cos(ωt),f=50Hz;负载电阻为96.1Ω，滤波电容为0.5F。
利用MATLAB/SIMULINK对单相桥式不控整流电路进行仿真分析，仿真结果如下：
图4 输出电压波形与纹波分析
10
图5 输入电压与电流波形
图6 输入电流波形频谱与THD
由图5知，输入电流的基波分量与输入电压相位差为0，因此cos ψ=1。
由图3可知THD=551.79%，而1N i i μ==
因此，C =0.5F 时，μ=0. 178
改变滤波电容大小，即可得到不同滤波电容下的功率因数大小如下表2：
4)结论
由表2和图5可以看出，相控整流电路和不控整流电路正好相反，输出滤波电容越大，功率因数反而越高。
(c)PWM波整流：
1)电路原理图：
2)理论分析：
利用电压滞环控制的方式使得输出电压稳定在参考值，控制方法如下图所示。
下面通过仿真来考察其整流特性。
3)仿真模型：
参数选择：输入交流电压幅值为438V，f=50Hz。
输入电压为标准正弦波交流电310cos(ωt),f=50Hz;负载电阻为96.1Ω，滤波电容为0.1F。
利用MATLAB/SIMULINK对PWM波整流电路进行仿真分析，仿真结果如下：
图4 输出电压波形与纹波分析
图5 输入电压与电流波形
图6 输入电流波形频谱与THD
由图5知，输入电流的基波分量与输入电压相位差为0，因此cos ψ=1。
由图3可知THD=675.48%，而1N i i μ==
因此，μ=0. 146
改变滤波电容大小，即可得到不同滤波电容下的功率因数大小如下表3：
4) 结论
由表3可以看出，与相控整流电路和不控整流电路相比，PWM 整流电路的功率因数与电容大小没有关系。
改变电容大小时，功率因数不会发生改变。
问题2：仿真分析，单相不控整流电路，比较分析带大电容滤波和LC
滤波电路下的功率因数 1. 电路原理图：
2. 理论分析：
由于整流输出谐波电压的频率不高，，因此要有较好的滤波效果就需要LC
很大，滤波电感的体积相对电容来说要大的多，一次通常取较小的电感和较大的电容组成LC 滤波器，甚至完全不用电感只用电容滤波，现在，我们分析一下电感电容滤波与电容滤波其整流特性。
3. 仿真模型：
参数选择：输入交流电压幅值为220V ，f=50Hz 。
输入电压为标准正弦波交流电310cos(ωt ),f=50Hz;负载电阻为96.1Ω。
利用MATLAB/SIMULINK 对PWM 波整流电路进行仿真分析，仿真结果如下：
5
10
150100
200
300
400
LC 滤波输出电压波形与纹波分析
C 滤波输出电压波形与纹波分析
LC滤波输入电压与电流波形
C滤波输入电压与电流波形
LC滤波输入电流波形频谱与THD
因为负载电阻阻值远远大于电感电抗，由图知，输入电流的基波分量与输入电压相位差为0，因此cos ψ=1。
由图可知LC 滤波：THD=149.51%
，而1N i i μ=
==0.56 C 滤波：THD=335.83%
，而1N i i μ===0.286 则LC 滤波和C 滤波的功率因数分别为0.56和0.286。
5) 结论
可以看出，LC 滤波显然比C 滤波的效果明显，功率因数较C 滤波也较大，但是LC 滤波由于电感较大，会使体积和成本的增加。
因此，在选择电感电容滤波或电容滤波时，要结合电路设计要求综合考虑。
C 滤波输入电流波形频谱与THD。