桥式整流及滤波电路 PPT

二极管的最高反向电压
U DRM 2U
3. 滤波电路
交流电压经整流后输出的是单向脉动的直流电压，其 中既含有直流成份又含有交流成份。滤波电路的作用是利 用电容元件两端电压不能跃变或电感元件中电流不能跃变 滤掉整流输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到
的特性, 将电容元件与负载并联或将电感元件与负载串联， 输出电压平滑的目的。
3.1 电容滤波电路
a
设 : u 2U sin t
u D1 D2 C u C + R L io uo uo
D4
～ Tr b u D3

2
3
t
t
D2 D4 导 通
D1 D3 导 通
a D4 ～ Tr u D3 D1 D2 C u C
+ R L
io
设 : u 2U sin t
uo u
4. 思考题
在单相桥式整流电路中，如有一臂 L R 断路，负载电阻上的电压和电流波 形将如何？如有一臂短路，情况又 将怎样？ + + + + C C C C
谢谢大家！
半导体直流电源由整流变压器变压、整流电路、滤波电路、稳 压电路等环节组成。
u1 Tr
u2
整 流 u3 电 路
滤 波 电 路
u4
稳 压 电 路
uo
整流变压器Tr：将交流电源电压u1变换为符合整流要求的交流 电压u2。 整流电路：将交流电压u2变换为单向脉动的直流电压u3。 滤波电路：将单向脉动直流电压u3变换为脉动较小的直流电压
在负载较轻时，常采用电阻代替笨重的电感， 构成CRC-型滤波电路，同样可以获得脉动很小的 输出电压。但电阻对交、直流均有压降和功率损耗， 所以只适用于负载电流较小的场合。
L
R
C
+
C
+
C
+
C
+
在负载较轻时，常采用电阻代替笨重的电感， 构成CRC-型滤波电路，同样可以获得脉动很小的 输出电压。但电阻对交、直流均有压降和功率损耗， 所以只适用于负载电流较小的场合。
Uo=0.9U 缺点是电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰。
3.3 复合滤波电路
单独使用电容或电感构成的滤波电路，滤波效 果不够理想，为了满足较高的滤波要求常采用电容 和电感组成的LC、CLC-型等复合滤波电路。 L L
C
+ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C
+
C
+
这两种滤波电路适用于负载电流较大， 要求输出电压脉动较小的场合。
b

O～a段：D导通，电源对C充电， uo=uC=u； uo a～b段：从a点开始，u和uC都开 始下降，u按正弦规律下降，uC按 指数规律下降，开始uC下降速度 O 大于u，所以D导通，uo=uC=u； b～c段：从b点开始，u下降速度 D导通 大于uC ，所以D截止，uo=uC，按 C充电 指数规律变化，变化快慢决定于 =RLC。
桥式整流及滤波电路
1. 直流稳压电源
在生产、生活和科学实验中，主要采用交流电， 但在某些场合，例如电解、电镀、蓄电池的充电、 直流电动机等，都需要直流电源供电。此外，在电 子线路和自动控制装置中还需要用非常稳定的直流 电源电压。为了得到直流电，除了用直流发电机外， 目前广泛采用各种半导体直流电源。
a ～ Tr u u′ L
RL
uo
b
a ～ Tr u u′
L
RL
uo
b 滤波原理 对u′的直流分量：f=0，XL=0 ，相当于短路，电压大 部分降在RL上；对u′的交流分量：f越高，XL越大，电压 大部分降在XL上。因此，uo主要是u′的直流成分，uo是比 较平滑的直流电压。 当忽略L的直流电阻时，uo的平均值约为：
2
3
t
a
b
c

t
D截止
C放电
uo
a D4 ～ Tr D1
无电容滤 波
b
+ R u单相桥式电容滤波整流 uo L C D—— 3 电路 UD (1.1 U u o 2 o u~ 1.2)
C
io
t
带电容滤波时， uo的 脉动大为减小，其平均值 Uo增大。
O 带电容滤 波

t
3.2 电感滤波电路 电路结构： 在整流电路与负载之间串联一个电感L就构成了 电感滤波电路。
uo、io的波形与平均值
设 : u 2U sin t
u
Uo

2 3

1

0
2U sin td (t )
t

2 2U

uo io
0.9U
t
Uo U Io 0.9 RL RL
a
D4
～ Tr b 二极管的平均电流 u D3 D1 RL
io
uo
D2
1 I D Io 2
u4 。
稳压电路：在交流电源电压波动及负载变化时，使直流输出电 压u0稳定。
2. 单相桥式整流电路
a + ～ Tr
b
D4 D3 D1 D2
io
u
-
RL
uo
u>0时： D1、D3正向导通，D2、D4反向截止， io>0 ，uo=u>0
a ～ Tr
b
-
D4 D3 D1 D2
io
u
+
RL
uo
u<0时： D2、D4正向导通，D1、D3反向截止， io>0 ，uo=-u>0