电子电路基本原理

15整流滤波电路15.1单相整流电路

15.2滤波电路

电源的方框图如图15.01所示o

整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分 的脉动直流电。

滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减 少交流底分，增加直流成分。

稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术 进一步稳定直流电压。

T

工频交流 脉动直流

图15. 01直流稳压电源方框图

15. 1单相整流电路15.1.1单相桥式整流电路

15.1.2单相半波整流电路

15.1.3单相全波整流电路

15. 1. 1单相桥式整流电路(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，

其电路如图15.02 (a) 所示。

(a)桥式整流电路

图15.02单相桥式整流电路

(b)波形图

6

匚作原理

总运用，

电路图可

当正半周时二极管Di 、Ds 电阻上得到正弦波的正半周O

当负半周时二极管D2、D

动［S115J 訂

i 电路闌

J 乎矜波仍是¥

o b Q

(2)参数计算

根据图15.02 (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。输岀平均电压为:

流过负载的平均电流为

流过二极管的平均电流为

二极管所承受的最大反向电压

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 O

(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

该曲线如图15.03所

示。曲线的斜率代表了整

流电路的内阻。

图15. 03单相桥式整流电

路的负载特性曲

线

15. 1・2单相半波整流电

路

单相整流电路除桥式整流

电路外，还有单相半波和全波

两种形式。单相半波整流电路

如图15. 04(a)所示，波形图如

图15. 04(b)所示。

'D》

f + 口 _ 4

十附 +

匕％

po

农L

2=

血’

>

0)t

⑹波形图

A

m

•e . a)t 心

兀

I

(a)电路图

图15. 04单相半波整流电路

根据图15.04可知，输出电压在一个工频周期内，只是正半周导电，在负载上得到的是半个正弦波。负载上输出平均电压为：

流过负载和二极管的平均电流为

>r<:

二极管所承受的最大反向电压

15.1.3单相全波整流电路

单相全波整流电路 如图

15. 05 (a)所示，波 形图如图15.05(b)

所示。

(b)波形图

(a)电路图 图

15. 05单相全

根据图15.05 (b)可知，全波整流电路的输出，与桥式整流电路的输出相同。输出平均电压为：

流过负载的平均电流为：⑴七燿二极管所承受的最大反

向电压

单相全波整流电路的脉动系数S与单相桥式

整流电路相同。

单相桥式整流电路的变压器中只有交流电流流过，而半波和全波整流电路中均有直流分量流过。所以单相桥式整流电路的变压器效率较高，

相桥式整流电路的总体性能优于单相半波和全波整流电路，故广泛应用于直流电源之中。

注意，整流电路中的二极管是作为开关运用的。

整流电路既有交流量，又有直流量，通常对:

输入（交流）一用有效值或最大值; 输出（交直流）

一用平均值；

在同样的功率容量条件下，体积可以小一些。单

=J

f/o =100V,试求变压器的变比和容量，并 选择二极管。

解：变压器副边电压有效值wfifi

考序到变压器副绕组及二极管上的压降，变 压器副边电压一般应高出5%~10%,即取 I

17= 1.1 x 111« 122 V

每只二极管承受的最高反向电压

例：单相桥式整流电路，已知交流电网电压 为220 V,负载电阻R L = 50Q,负载电压

例：单相桥式整流电路，已知交流电网电压220 V, 负载电阻R L =

50Q,负载电压 L7o =100V,试求 变压器的变比和容量，并 选择二菽管。

变压器副边电流有效值

7=1.11 4= 2x1.11 = 2. 2 A

变压器容量 S = U 1=122x2.2 = 207. 8 VA

流过每只二极管电流平均值

解：整流电流的平均值 二t

举例：

试分析图示桥式整流电路中的二极管D?或Dq断开

时负载电压的波形。如果D2或D4接反，后果如何? 如果或因击穿或烧坏而短路，后果又如何？

+

u i

n 2兀3兀4 JI

解:当D2^D4断开后电路为单相半波整流电路。正

半周时，D1和D3导通，负载中有电流流过，两端有

D1和截止, 负载中无电流通过，两端无电压，«0= 0。波形如图所示。