理论教育 单相整流电路的设计与优化

单相整流电路的设计与优化

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:单相整流电路有单相半波整流电路、单相全波整流电路和单相桥式整流电路三种。它是由4个二极管接成的整流电路。图2-9 单相桥式整流电路及波形4.单相整流电路电量关系、优缺点比较 三种单相整流电路各有其优缺点,且使用场合也不尽相同,表2-8为三种单相整流电路的整流特点、优缺点和适用场合比较。

单相整流电路的设计与优化

单相整流电路有单相半波整流电路、单相全波整流电路和单相桥式整流电路三种。

1.单相半波整流电路 其整流电路如图2-7所示。根据二极管具有单向导电的特性,当二极管正极接电源正端,负极接电源负端,电源u2正半周时,电路立即有电流通过,二极管的压降近似为0,负载RL上有电流iL流过,RL两端电压近似于u2。当u2负半周时,电路无电流,为不导通状态,RL上无电流通过。因此,RL上得到单方向脉动电压,把交流电变成了直流电。这种整流电路的特点是电路简单,只需一个二极管,但整流出来的脉动电压直流分量较小,输出直流电压UL约为0.45U2U2u2有效值,下同)。

2.单相全波整流电路 这种整流电路是由两个单相半波整流电路交替工作组合而成的,其电路如图2-8所示。在变压器二次侧引出大小相等而方向相反的两个电压u2、−u2。当第一个二极管正极接电源正极(u2为正半周时),VD1导通、VD2不通,电流iL经VD1流过负载RL。当第二个二极管VD2正极接电源正极(u2为负半周),VD2导通,VD1不通,电流iL经VD2流过负载电阻RL。这样轮流导通,在RL上得到两个单向半波的脉动电压,比半波整流的直流分量大一倍。其特点是电路所需二极管比半波整流多一倍。但脉动较小,输出直流电压UL为0.9U2。但由于变压器要中心抽头,比较麻烦,且二极管VD1和VD2承受的反向电压比半波整流中的VD要高。

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图2-7 单相半波整流电路及波形

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图2-8 单相全波整流电路及波形

3.单相桥式整流电路 单相桥式整流电路如图2-9所示。它是由4个二极管接成的整流电路。当电源极性为上端正极下端负极(正半周)时,VD1、VD4导通,VD2、VD3不通,RL有电流流过,得到一个半波整流电压;当电源极性为上负下正(负半周)时,VD2、VD3导通,VD1、VD4不通,电流经VD2、VD3流过RLRL同样得到一个半波整流电压。因此,负载电阻RL上能得到一个和单相全波整流电路一样的直流脉动电压,输出直流电压UL为0.9U2。其特点是电路所需二极管比全波整流电路多一倍,但每个二极管承受的反向电压比全波整流的要小。

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图2-9 单相桥式整流电路及波形

4.单相整流电路电量关系、优缺点比较 三种单相整流电路各有其优缺点,且使用场合也不尽相同,表2-8为三种单相整流电路的整流特点、优缺点和适用场合比较。

表2-8 单相整流电路的比较(电阻负载)

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(续)

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注:UL—输出直流电压,即整流电压平均值; U2—整流变压器二次侧电压; IL—输出直流电流,即整流电流平均值RRL—负载等效电阻,978-7-111-43644-7-Chapter02-22.jpg978-7-111-43644-7-Chapter02-23.jpg

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