整流滤波全桥电路 PPT
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t
a
u1 u1
D4
u2
D1
S +
D3
用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得:
24
4
4
u o 2 U 2 ( 3c2 o t 1 sc 5 4 o t 3 sc 5 6 o t ) s
4 2U2 S Uo1m 3π 2 0.67
Uo 2 2U2 3
π
（2）平均电流与反向峰值电压
平均电流(ID)与反向峰值电压(URM)是选择整流管的 主要依据。
D3
D2
uD4,uD2
uD3,uD1
uo
RL uo
t t t
u2>0 时
u2<0 时
D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路:
A D1
RLD3B
D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路:
B D2
RLD4A
输出是脉动的直流电压！
几种常见的硅整流桥外形：
+ ~~ -
~+~-
+AC-
4 、整流电路的主要参数
u2的第二个负半周： u2、C2、C4、D4、C3 、C1构 成回路， C2补充电荷， C4充电到：2 2U2
把电容接在相应电容组的两端，即可获 得所需的多倍压直流输出。
二、滤波电路
交流 整流
脉动
滤波 直流
电压
直流电压
电压
滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或 电感与负载RL串联。
原理：利用储能元件电容两端的电压(或通过电 感中的电流)不能突变的特性, 滤掉整流电 路输出电压中的交流成份，保留其直流成 份，达到平滑输出电压波形的目的。
u1 u1
D4
u2
D1
D3
C
D2 b
1. RL未接入时(忽略整流电路内阻) u2
设t1时刻接 通电源
整流电路为 电容充电
t1
uo
充电结束
S
+
uo
–
RL
没时有的电输容出t
波形
t
a
u1 u1
D4
u2
D1
S +
D3
C–
uo
D2
RL
b
2. RL接入（且RLC较大）时 (忽略整流电路内阻) 电容通过RL放电， u2 在整流电路电压小
RL
想情况下，电容C1
uo 的电压充到： 2U 2
C2 + –
D2
u2的负半周时：D2 导通，D1截止，理 想情况下，电容C2
的电压充到： 2U 2
负载上的电压： uo 2 2U2
（二）多倍压整流电路
+C21U–2
C3
C5
u1
u2D1
D3 D2
D4
D5 D6
+C2– C4
C6
2 2U2
u2的第一个正半周：u2、C1、D1构成回路，C1
Ta
D
u2 >0 时，二极管
u1
u2
iL RL
uo
导通。 忽略二极管正
向压降：
b
uo=u2
u1
Ta u2
D iL=0
RL uo
u2<0时，二极 管截止,输出电 流为0。
uo=0
b
Ta
D
(1) 输出电压波形：
u1
iL
uo
u2
RL
uo
t
(2) 二极管上的平均电
b
流： ID = IL
(3) 二极管上承受的最高电压：URM 2U2
（1）整流输出电压的平均值与脉动系数
整流输出电压的平均值Uo和输出电压的脉动系数S是 衡量整流电路性能的两个主要指标。
1. 整流输出电压平均值（Uo） 全波整流时，负载电压 Uo的平均值为:
U o2 1 π0 2πuodt0.9U 2
负载上的(平均)电流:
IL
ຫໍສະໝຸດ Baidu
0.9U 2 RL
2. 脉动系数Ｓ
S定义：整流输出电压的基波峰值Uo1m与平均值Uo 之比。
充电到： 2U 2
u2的第一个负半周：u2、C2、D2 、C1构成回路， C2充电到：2 2U2
+C2U1–2
2 2U
+C3–
2
2 2U
+C5 –
2
u1
u2D1
D3 D2
D4
D5 D6
+C2– +C4– +C6–
2 2U2 2 2U2 2 2U2
u2的第二个正半周：u2、C1、C3 、D3 、C2构成回 路， C1补充电荷，C3充电到： 2 2U2
(4) 输出电压平均值（Uo）：
U o2 1 0 2uodt 2 U 20.4U 52
2、 单相全波整流电路的工作原理
Ta
D1
(1) 输出电压波形： uo
u1
u2 iL RL
t
u2 uo
b D2
(2) 二极管上承受的 最高电压：
URM2 2U2
(3) 二极管上的平均电流：
1
ID
I 2
L
(4) uo平均值Uo： Uo=0.9U2
直流稳压电源的 整流滤波电路
直流稳压电源的电路图
直流稳压电源的组成和功能
u1
整 u2 流 u3
滤 波 u4
稳 压 uo
电
电
电
路
路
路
• 电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流 电压u2。
• 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。
• 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流 电压u4。
（一）电容滤波电路
（1）未加滤波电容的情形
（1）加入滤波电容的情形
D1
DIODE_VIR TU AL
V1
311.13V 50Hz 0Deg
C1
47uF
R1
1kohm
（一）全波整流电容滤波
单向桥式整流电容滤波电路如图所示。
a
u1 u1
D4
u2
D1
S +
D3
C–
uo
D2
RL
b
桥式整流电容滤波电路
a
• 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持 输出电压uo的稳定。
一、单相整流电路
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。
1、单相半波整流电路的工作原理
于电容电压时，二
t
极管截止，整流电 uo 路不为电容充电，
uo会逐渐下降。
t
a
u1 u1
D4 u2
b
只有整流电路输出 电压大于uo时，才 u2 有充电电流iD 。因 此整流电路的输出 电流是脉冲波。
uo 可见，采用电容滤 波时，整流管的导 通角较小。
iD
D1
D3
C
D2
S
+
uo
–
RL
t
整流电路的
输出电流iD
3、单相桥式整流电路的工作原理
u2正半周时 电流通路
+
T
u1
D4
u2
D1
D3
RL uo
D2
-
桥式整流电路
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
u2负半周时 电流通路
-
T
u1
D4
u2
D1
RL
D3
u0
D2
+
桥式整流电路
桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
A
u2
B
u2
D4 D1
例如： 在桥式整流电路中，每个二极管只有半周
导通。因此，流过每只整流二极管的平均电
流 ID 是负载平均电流的一半。
ID
12Io
0.45U2 RL
二极管截止时两端承受的最大反向电压：
URM 2U2
5、倍压整流电路的工作原理
（一）二倍压整流电路
D1
u2的正半周时：D1 导通，D2截止，理
u1
u2
+ C1 –
a
u1 u1
D4
u2
D1
S +
D3
用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得:
24
4
4
u o 2 U 2 ( 3c2 o t 1 sc 5 4 o t 3 sc 5 6 o t ) s
4 2U2 S Uo1m 3π 2 0.67
Uo 2 2U2 3
π
（2）平均电流与反向峰值电压
平均电流(ID)与反向峰值电压(URM)是选择整流管的 主要依据。
D3
D2
uD4,uD2
uD3,uD1
uo
RL uo
t t t
u2>0 时
u2<0 时
D1,D3导通 D2,D4截止 电流通路:
A D1
RLD3B
D2,D4导通 D1,D3截止 电流通路:
B D2
RLD4A
输出是脉动的直流电压！
几种常见的硅整流桥外形：
+ ~~ -
~+~-
+AC-
4 、整流电路的主要参数
u2的第二个负半周： u2、C2、C4、D4、C3 、C1构 成回路， C2补充电荷， C4充电到：2 2U2
把电容接在相应电容组的两端，即可获 得所需的多倍压直流输出。
二、滤波电路
交流 整流
脉动
滤波 直流
电压
直流电压
电压
滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或 电感与负载RL串联。
原理：利用储能元件电容两端的电压(或通过电 感中的电流)不能突变的特性, 滤掉整流电 路输出电压中的交流成份，保留其直流成 份，达到平滑输出电压波形的目的。
u1 u1
D4
u2
D1
D3
C
D2 b
1. RL未接入时(忽略整流电路内阻) u2
设t1时刻接 通电源
整流电路为 电容充电
t1
uo
充电结束
S
+
uo
–
RL
没时有的电输容出t
波形
t
a
u1 u1
D4
u2
D1
S +
D3
C–
uo
D2
RL
b
2. RL接入（且RLC较大）时 (忽略整流电路内阻) 电容通过RL放电， u2 在整流电路电压小
RL
想情况下，电容C1
uo 的电压充到： 2U 2
C2 + –
D2
u2的负半周时：D2 导通，D1截止，理 想情况下，电容C2
的电压充到： 2U 2
负载上的电压： uo 2 2U2
（二）多倍压整流电路
+C21U–2
C3
C5
u1
u2D1
D3 D2
D4
D5 D6
+C2– C4
C6
2 2U2
u2的第一个正半周：u2、C1、D1构成回路，C1
Ta
D
u2 >0 时，二极管
u1
u2
iL RL
uo
导通。 忽略二极管正
向压降：
b
uo=u2
u1
Ta u2
D iL=0
RL uo
u2<0时，二极 管截止,输出电 流为0。
uo=0
b
Ta
D
(1) 输出电压波形：
u1
iL
uo
u2
RL
uo
t
(2) 二极管上的平均电
b
流： ID = IL
(3) 二极管上承受的最高电压：URM 2U2
（1）整流输出电压的平均值与脉动系数
整流输出电压的平均值Uo和输出电压的脉动系数S是 衡量整流电路性能的两个主要指标。
1. 整流输出电压平均值（Uo） 全波整流时，负载电压 Uo的平均值为:
U o2 1 π0 2πuodt0.9U 2
负载上的(平均)电流:
IL
ຫໍສະໝຸດ Baidu
0.9U 2 RL
2. 脉动系数Ｓ
S定义：整流输出电压的基波峰值Uo1m与平均值Uo 之比。
充电到： 2U 2
u2的第一个负半周：u2、C2、D2 、C1构成回路， C2充电到：2 2U2
+C2U1–2
2 2U
+C3–
2
2 2U
+C5 –
2
u1
u2D1
D3 D2
D4
D5 D6
+C2– +C4– +C6–
2 2U2 2 2U2 2 2U2
u2的第二个正半周：u2、C1、C3 、D3 、C2构成回 路， C1补充电荷，C3充电到： 2 2U2
(4) 输出电压平均值（Uo）：
U o2 1 0 2uodt 2 U 20.4U 52
2、 单相全波整流电路的工作原理
Ta
D1
(1) 输出电压波形： uo
u1
u2 iL RL
t
u2 uo
b D2
(2) 二极管上承受的 最高电压：
URM2 2U2
(3) 二极管上的平均电流：
1
ID
I 2
L
(4) uo平均值Uo： Uo=0.9U2
直流稳压电源的 整流滤波电路
直流稳压电源的电路图
直流稳压电源的组成和功能
u1
整 u2 流 u3
滤 波 u4
稳 压 uo
电
电
电
路
路
路
• 电源变压器: 将交流电网电压u1变为合适的交流 电压u2。
• 整流电路: 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。
• 滤波电路: 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流 电压u4。
（一）电容滤波电路
（1）未加滤波电容的情形
（1）加入滤波电容的情形
D1
DIODE_VIR TU AL
V1
311.13V 50Hz 0Deg
C1
47uF
R1
1kohm
（一）全波整流电容滤波
单向桥式整流电容滤波电路如图所示。
a
u1 u1
D4
u2
D1
S +
D3
C–
uo
D2
RL
b
桥式整流电容滤波电路
a
• 稳压电路: 清除电网波动及负载变化的影响,保持 输出电压uo的稳定。
一、单相整流电路
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。
1、单相半波整流电路的工作原理
于电容电压时，二
t
极管截止，整流电 uo 路不为电容充电，
uo会逐渐下降。
t
a
u1 u1
D4 u2
b
只有整流电路输出 电压大于uo时，才 u2 有充电电流iD 。因 此整流电路的输出 电流是脉冲波。
uo 可见，采用电容滤 波时，整流管的导 通角较小。
iD
D1
D3
C
D2
S
+
uo
–
RL
t
整流电路的
输出电流iD
3、单相桥式整流电路的工作原理
u2正半周时 电流通路
+
T
u1
D4
u2
D1
D3
RL uo
D2
-
桥式整流电路
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
u2负半周时 电流通路
-
T
u1
D4
u2
D1
RL
D3
u0
D2
+
桥式整流电路
桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
A
u2
B
u2
D4 D1
例如： 在桥式整流电路中，每个二极管只有半周
导通。因此，流过每只整流二极管的平均电
流 ID 是负载平均电流的一半。
ID
12Io
0.45U2 RL
二极管截止时两端承受的最大反向电压：
URM 2U2
5、倍压整流电路的工作原理
（一）二倍压整流电路
D1
u2的正半周时：D1 导通，D2截止，理
u1
u2
+ C1 –