单相整流电路

O i ＋ O
t
O
ห้องสมุดไป่ตู้
2U2 RL
u2
－
i
t
u
O
D2
u
R
O
L
2U2 V
D2
i －
O
O
t
u
D1
a
O
2 2U
2
t
单相全波整流电路
b
(1)输出电压平均值
UO
2 2

U 2 0.9U 2
(2)流过二极管的平均电流
UO U2 IO 0.9 RL RL
4. 单相桥式整流 1) 工作原理 输入正半周
5) 整流桥 把四只二极管封 装在一起称为整 流桥
~~
2.2 滤波电路 整流 交流 电压
脉动 直流电压
滤波
直流 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。 L C RL RL
电容滤波电路
1、电容滤波
1)电路和工作原理
V4 V1 C V3 V2 RL
电容 充电
电容 放电 io
UO U2 IO 0.9 RL RL
2U2
u2 uO
2 3
o
2U2
t
2) 二极管平均电流
U O 0.45 U 2 1 I D IO RL 2 2 RL
o iD = iO
Im

2
3
t
3) 二极管最高反向压
u2
uD
o

2 2
3 3
t
t
o
2U
例：有一直流负载，需要直流电压 Uo=18V，直流电流Io=4A。若采用单相 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。 解：⑴∵ Uo=0.9U2 ∴ U2=Uo/0.9=18/0.9≈20（V）
取 RLC 4
T 0.04 s 2
C
可选： 1 000 F，耐压 50 V 的电解电容。
【例2】某电子设备要求直流电压 Uo=12V，直流电流 Io=60mA，电源用的是工频市电220V，50Hz，采用单相桥式 整流电容滤波电路，试选择电路中的元件。 解:(1) 电源变压器参数的计算
(2)流过二极管的平均电流 IVD(AV) U 0.45U 2 IVD(AV) = O(AV) ≈ RL RL
(3)二极管承受的最大反向电压 URM
=
2
U2
u
2
3.单相全波整流电路
电路与工作原理
V
2U
2
O 2 3 4
t
i
D1
2U RL
2
O
D1
t
i
D2
ui
－
u2
＋
＋
2U2 RL
i
D1
UDRM 2VI 2 10 14.1(V)
(3) 选择滤波电容 取RLC=2T，得电容容量为
UCM 2VI 14.1(V)
根据上面计算所得和参数，查表就可选择合适的电路元件。
2、电感滤波电路 + u2
3、复式滤波电路 + u2
L RL
整流后的输出电压： 直流分量被电感 L 短路 交流分量主要降在 L 上 电感越大，滤波效果越好
承受最高反压： 选二极管应满足：
URM 2U2 24 V
IF (2 3) ID
U RM 2U 2
0.02 s
0.04 s 1 000 F 40
可选：2CZ55C(IF = 1 A，URM = 100 V)或 1 A、100 V 整流桥
2) 选滤波电容
T 1
f
1
50
O
iD= iO
2
3
t
u2 2U2 sin( t )
UO 0.45 U2
U2 I D I O 0.45 RL
O
uD
2 2
3 3
t t
O
2U2
单相半波整流电路
2. 单相半波整流
参数计算 (1)输出电压平均值
2 UO U 2 0.45U 2
⑵ 流过二极管的平均电流为:
I D I O 2 4 A 2 2( A)
二极管承受的反向峰值电压为:
U RM
2U 2 2 20(V )
我们选择的二极管的正向整流电流大于2A，最高
反向工作电压15V就行了！
4) 简化画法
+ –
io
+
~
u2

RL uo
+
~ + ~ -
取UI=1.2Uo，则
变压器的变压比为
UO 12 =10(V) UI 1.2 1.2 US
220 n UI 10
流过变压器次级线圈的电流有效值为 II=2Io=60×2=120(mA)
(2) 整流二极管的选择 流过二极管的平均电流为
IO 60 ID =30(mA) 2 2
二极管承受的反向最大电压为

+ u
+
uo= uc
V 导通时给 C 充电，V 截止时 C 向 RL 放电； 滤波后 uo 的波形变得平缓，平均值提高。
2) 波形及输出电压 当 RL = 时：
uO
2U2
RL =
UO 2U2
当 RL 为有限值时：
O
2
t
0.9U2 UO 2U2
通常取 UO = 1.2U2 RC 越大 UO 越大
2) 波形
2U2
u2
单相桥式整流电路
O V1 io uo RL
2
3
t
+
uo u1
u2
V4 V3
+
2U2
uO

2 3

V2
输入负半周
O iD= iO
Im
t
u1
u2
V4 V3
V1 V2
O + uD RL uo O

2 2
3 3
t
t

2U
3)参数估算 1) 整流输出电压平均值
T 为获得良好滤波效果，一般取： RLC ( 3 ~ 5) 2 (T 为输入交流电压的周期)
[例 1] 单相桥式电容滤波整流，交流电源频率 f = 50 Hz，负载电阻 RL = 40 ，要求直流输出电压 UO = 20 V，选择整流二极管及滤波电容。
U O 20 17 V [解] 1. 选二极管 1. 2 1. 2 1 1 U O 1 20 I I 0.25 A D O 电流平均值： 2 2 RL 2 40 U2
~
L
C1、C2 对交流容抗小
C1 C2 RL L 对交流感抗很大
~
4、常见的几种直流电源
1) 具有正负极性的简单直流电源
T u1 u2 V1 V2 +15V C1
C2 _ 15V
2) 输出电压极性可变的直流电源
T
u1
u2 C1
S 1 RL 2
它反映整流电路将交流电压转换成直流电压的大小
⑵整流二极管的性能参数 ①流过管子的正向平均电流IVD(AV)
URM ②二极管所承受的最大反向电压
学习整流电路的时候，关键是把握以上四个参数
2. 单相半波整流 工作原理
2U 2
u2
2 3
+ uD– Ｖ
u2
iD
O
t
220 V
~
+
RL uｏ
–
2U 2 uO
1.2 单相整流电路
xxx
整流电路的定义：
整流电路是将交流电变为脉动直流电的 电路。
• 整流电路的分类：
整流电路分为单相整流电路和三相整流 电路。 单相整流电路常见的有单相半波、全波、 桥式整流电路
2.1 单相整流电路
1. 整流电路的技术指标
⑴整流电路工作性能参数 输出电压的平均值 UO(AV)