经验:整流电路简单的计算公式

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整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管得击穿电压高,反向漏电流小,高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件得结面积较大,能通过较大电流(可达上千安),但工作频率不高,一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频整流电路。

整流电路分类:

单向、三相与多项整流电路;

还可分为半波、全波、桥式整流电路;

又可分为可控与不可控;当全部或部分整流元件为可控硅(晶闸管)时称可控整流电路

(一)不可控整流电路

1、单向二极管半波整流电路

半波整说就是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果得,电流利用率很低;因此常用在高电压、小电流得场合,而在一般无线电装置中很少采用。

输出直流电压U=0、45U2

流过二极管平均电流I=U/RL=0、45U2/RL

二极管截止承受得最大反向电压就是Um反=1、4U2

2、单向二极管全波整流电路

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)

另外,这种电路中,每只整流二极管承受得最大反向电压,就是变压器次级电压最大值得两倍,因此需用能承受较高电压得二极管。

输出直流电压U=0、9U2

流过二极管平均电流只就是负载平均电流得一半,即流过负载得

电流I=0、9U2/RL流过二极管电流I=0、45U2/RL

二极管截止时承受2、8U2得反向电压

因此选择二极管参数得依据与半波整流电路相比有所不同,由于交流正负两个半周均有电流流过负载,因此变压器得利用率比半波整流高。

二极管全波整流得另一种形式即桥式整流电路,就是目前小功率整

流电路最常用得整流电路。

3、二极管全波整流得结论都适用于桥式整流电路,不同点仅

就是每个二极管承受得反向电压比全波整流小了一半。

桥式电路中每只二极管承受得反向电压等于变压器次级电压得最大值,比全波整洗电路小一半!

U=0、9U2

流过负载电流I=0、9U2/RL

流过二极管电流I=0、45U2/RL

二极管截止承受反向电压U=1、4U2

另外,在高电压或大电流得情况下,如果手头没有承受高电压或整定大电滤得整流元件,可以把二极管串联或并联起来使用。

图5-7 示出了二极管并联得情况:两只二极管并联、每只分担电路总电流得一半,三只二极管并联,每只分担电路总电流得三分之一。总之,有几只二极管并联,"流经每只二极管得电流就等于总电流得几分之一。但就是,在实际并联运用时",由于各二极管特性不完全一致,不能均分所通过得电流,会使有得

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得小电阻器,使各并联二极管流过得电流接近一致。这种均流电阻R一般选用零点几欧至几十欧得电阻器。电流越大,R应选得越小。

图5-8示出了二极管串联得情况。显然在理想条件下,有几只管子串联,每只管子承受得反向电压就应等于总电压得几分之一。但因为每只二极管得反向电阻不尽相同,会造成电压分配不均:内阻大得二极管,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。在二极管上并联得电阻R,可以使电压分配均匀。

4、1)滤波电容未接入时得半波整流电路

输出电压与变压器次级得电流(即流过二极管得电流)纹波大,输出直流电压比较小,为0、45U2

2)负载开路时候半波整流电路:

输出电压波纹为零,为理想得直流电压且输出直流电压高

输出电压保持1、414U2不变

3)有载情况下电容滤波整流电路

当二极管截止时,电容两端电压就不能保持不变,电容向负载放电,负载电流等于电容得放电电流;输出电压可达到1-1、2U2。当电容C愈大,放电进行愈慢,将使截止期加长,在稳定情况下,电容C在一个周期内充电电荷等于放电电荷。故当截止期加长,导通时间相对缩短,充电电流将相对地增大。我们知道,在电流平均值相同条件下,脉冲得宽度愈窄,幅度愈高,其有效值愈大,故具有电容滤波得整流电路,在输出直流电流相同得条件下,二

极管得发热较为严重。滤波电容愈大,这种现象也愈显著。特别在开机瞬间,这时滤波电容C上未充电,故其开始几周得充电电流不但幅值大,而且持续时间长。为了限制二极管得电流,有时给二极管串一限流电阻,但导致一定功率得损耗。但就是滤波电容越大,滤波效果越好。

通常认为滤波电路得放电时间常数CR L比交流电源周期T大三至五倍,滤波效果能令人满足;即C≥(3-5)T/R L;可用于半波整流滤波电路选择电容得估算公式。

4)整流器主要参数对输出电压得影响

1、固定负载电阻RL滤波电容C,变化整流器内阻。

当整流器内阻增大时,充电电流在内阻上所产生得电压大,电容两端可能电压减小,输出电压减小,纹波电压变化不大

4、固定整流器内阻与滤波电容。当负载电阻减小时,放电速

度加快,输出电压减小,波纹增大。因此这种电路适用于

电流较小得场合。

5)具有电容滤波得单向全波与桥式整流器

输出直流电压仍为U=(1-1、2)U2

滤波电容得估算,由于电容放电时间比半波缩短一半,C≥(3-5)T/2R L(注:提高频率可以降低对滤波电容得容量)

在桥式整流或全波整流电路中,若无电容滤波,输出电压U=0、9U2

若有电容滤波,但负载开路时,则有输出电压为U=1、4U2

有电容滤波并且有负载得情况息,输出电压介于0、9-1、4U2之间

所哟滤波效果为R L C=(2-5)T/2

如果整流电路内阻很小,一般可认为输出电压为1、2U2

6)电感滤波电路

整流电路输出端经过一个串联电感线圈再接到负载电感可以产生滤波作用。

可以这样理解:整流后得交流成分大部分降在电感线圈上,而直流成分基本上在负载上,输出电感得交流成分大大减小。电感量愈大,负载RL愈小,输出直流电压就愈平稳,滤波效果就愈大。由于电感滤波电路输出电压大小与负载大小无关,而负载电阻RL愈小(输出电流大),滤波效果愈好,因此适合用于负载电流较大得场合。

7)其她形式得滤波电路

1、电感电容倒L型滤波电路:无论对小电流与较大带电流得负载都能起到很好得滤波作用

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