关于单相整流滤波电路课件

~
220V
+ uD– Ｖ +
u2 iD RL uｏ –
设 u2 2U2si nt
u2 >0 时: 二极管导通，忽略二 极管正向压降，
uo=u2 u2<0时: 二极管截止, uo=0
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。
~
220V
+ uD– Ｖ +
（4）整流二极管的最大反向电压:
UDR=2SQR(2)U2
二极管的选择：
（1）D管的最大整流电流IF必须大于 实际流过二极管的平均电流IDO ，即 IF > IDO =ULO/RL=0.45 U2/RL （2）D管的最大反向工作电压UR必须 大于二极管实际所承受的最大反 向峰值电压URM，即 UR > URM =2SQR(2)U2
iD=iO
o
2
u 正下负时， V1 、 V3导通， V2、 V4截止， V2 、
V4相当于并联后跨接在u2上， 因此反向最高峰 值为
o
D
2
URM 2U2
2U2
3 t 3 t 3 t 3 t
把四只二极管
封装在一起称
为整流桥
~~
桥式整流电路的优点是输出电压高， 电压纹波小，管子所承受的平均电流较小， 同时由于电源变压器在正、负半周内都有 电流供给负载，电源变压器的利用率高。 因此，此电路在整流电路中有了较为广泛 的运用。
u2
2U 2
波形图
桥式整流是半波整流的2倍， 即
o
2
UO 2 2U2 0.9u2
uO
2U 2
(2) 流过二极管的平均电流ID。 由于V1 、 V3和 V2、 V4轮流导通， 因此流过每个二极管的
o
2
平均电流只有负载电流的一半， 即
ID
1 2Io
1Uo 2 RL
0.45 U 2 RL
(3) 二极管承受的最高反向峰值电压URM。 当u2上
D1 Tr
v2
vo
v1 v2
D2
v2
0
2
3 4
t
vo
0
t
参数计算：
（1）输出的直流电压值为:
V O 10 2 V 2si tn d t2 2V 2 0 .9 V 2
（2）流过负载平均电流:
IDO= UO /RL=0.9U2/ RL
（3）流过整流二极管的平均电流:
IF= IDO /2=0.45U2/ RL
O
tO
tO
tO
tO
t
220V 合适的
交流电压
单向
平滑
稳定
脉动电压 直流电压 直流电压
1.单相整流滤波电路
整流电路的作用是利用二极管的单向导电 性，将交流电转换成单向脉动电压。
整流电路中基本上都包含了电源变压器，一方 面是“变压”（大多情况下是进行“降压”， 即将220V降为较低的交流电压）；另一方面是 “隔离”，把电子设备与电网隔开。在小功率 直流电源中，经常采用单相半波和单相桥式整 流电路。
电路特点： 输出电压波动小，变压需中心抽头，绕制 复杂，成本高，笨重。
D1 Tr
v2 v1
v2
D2
v2
vo
0
பைடு நூலகம்vo
0
2
3 4
半波整流电路虽然电路结构简单， 但效率 低， 输出脉动大， 因此很少单独用作直流 电源。
二、桥式整流电路
T
u1
u2
V3
V1 V4
V2
单相桥式整流电路如所示。图中 ，的4形个式整，流其二中极一管个V对1～角V线4接接成变电压桥u2 器的次级，另一个对角线接负载 电阻RL，但二者不能互换。
RL uo
简化 画法
滤波电路 滤波电路的功能是将整流后的单向 脉动电压中的脉动成分尽可能地滤掉， 使输出电压成为比较平滑的直流电压。 它由电容、电感等储能元件组成。
稳压电路 稳压电路的功能是采取一些措施，当 市电电压或负载电流变化时，使输出的直 流电压保持稳定。
组成 框图 变压
交流 电源
整流
滤波
稳压
负 载
u
u
u
u
u
缺点是二极管用得较多 。
三 、全波整流电路
电路图：如图所示，二极管D1、 D2分别在V2的正、 负半周导通，在RL上得到如图所示电压波形。
D1 Tr
v2 v1
v2
D2
v2 vo 0
vo
0
2
3 4
t
t
工作原理：
在U2正半周： D1导通、D2管截止， 负载中有电流流过； 在U2负半周： D1截止、D2管导通， 负载中有电流流过。
uo
u2正半周时电流通路
a+
T
u1
V3
u2
V1
RL
V4
uo
V2
b–
D1 、D4导通， D2、D3截止.
电流通路:a v1RLv4b
u2负半周时电流通路
T a-
u1
D3
u2
D1
D4
D2
b+
RL
u0
D2、D3 导通， D1 、D4截止
电流通路:b v2RLv4a
桥式整流电路各参数计算如下
(1) 输出平均电压Uo。 由uo波形可知，
o
uD
o
2 2
二极管承受的最高反向峰值电压URM 2U2
URM 2U2
u2负半周时二极管截止， uD=u2
3 t
3 t 3 t 3 t
由图可知，利用二极管的单向导通这一 特性，使变压器副边的交流电压转换成为 负载两端的单向脉动电压，从而达到整流 的目的。由于这种电路只在交流电压的半 个周期内才有电流流过负载，因此称为单 相半波整流电路。
关于单相整流滤波 电路
引言
几乎所有的电子设备都需要稳定的直流 电源，通常都是由交流电网供电，因此 需要把交流电变成稳定的直流电。直流 稳压电源就是把交流电经过整流变成脉 动的直流电，然后通过滤波稳压转换成 稳定的直流电的仪器。它由整流电路、 滤波电路和稳压电路3部分组成。
整流电路 整流电路的目的是利用具有单向导电性能 的整流元件，将正负交替的正弦交流电压整 流成为单方向的脉动电压。这种单方向的脉 动电压有很大的脉动成分。
1.1 单相整流电路 一、半波整流电路
~
220V
+ uD– Ｖ +
u2 iD RL uｏ –
带有纯阻负载的单相半波整流电路如图所 示，这是一种最简单的整流电路。它由变 压器Tr、整流二极管V及负载RL三部分组 成。变压器Tr将220V交流电压变换为整流 电路所要求的交流低压；二极管V具有正 向导通、反向截止的开关作用，所以将交 流电变成了脉动的直流电，称为整流二极 管；负载RL将电能转换成其他能量。
u2 iD RL uｏ –
u2
2U 2
o
2
u2 2U2sint指输出电压uo
uO
2U 2
输出平均电压Uo
在一个周期中 的平均值
U O2 1 0 2U 2sin td (t)
o
iD=iO
2
输出电流等于
0.45U2
输出电流平均值Io
IDIO0.45U RL2
流过二极管的 电流， 两者
的平均值也相 等