电源电路中的整流电路的种类:半波整流、全波整流和桥式整流。
另外还有针对信号整流的倍压整流
半波整流电路
半波整流电路只用一只整流二极管,输入市电ui(220sinwt(V)~50Hz)经过变压器的变压uT,再经过半波整流电路后,只有半个周期的单向脉动直流电输出Uo,且其频率和输入的市电频率(50Hz)相同。
在半波整流电路中,因为只有一只整流二极管,在满足二极管正向耐压值(应比变压器输出的交流电压峰值大)的同时,还应考虑反向峰值到来时的耐压值。
1.ui=220sinwt(V), 为方便一般性计算,这里的220V用Em代替
2.经过变压器后得到uT=15sinwt(V), 为方便一般性计算,这里用uT代替,
注:为了便于交变电压和电流的测量和计算,这里引入交流电压和电流有效值的概念:
有效值:从交流电产生的效果上来规定交变电压,交变电流大小的量,即有效值。如果这个交流电与某个电压的直流电的热效应相等,那么就可以认为该直流电的电压就是这个交流电电压的有效值。
3.对变压器的输出电压uT用有效值的概念来表示,UT,
即为变压器副边电压有效值的0.45倍
流过电路的电流平均值
二极管的反向耐压值要求大于1.414*UT
应用小提示:插排上的指示灯用的就是半波整流
全波整流电路
全波整流电路使用两只整流二极管,输入市电ui(220sinwt(V)~50Hz)经过变压器的变压uT,再经过全波整流电路后,输出单向脉动直流电Uo,且其频率增加一倍,为100Hz。
在全波整流电路中,同样需要考虑,在满足二极管正向耐压值(应比变压器输出的交流电压峰值大)的同时,还应考虑反向峰值到来时的耐压值。
根据上面对半波整流电路的分析,全波整流电路的输出平均电压电流如下:
输出电压平均值Uo=0.9UT
输出电流平均值Io=0.9UT/RL
二极管的反向耐压值要求大于2*1.414*UT
全波整流的缺点:
全波整流使用的变压器副侧带有中心抽头,上下存在耦合干扰,且变压器每个周期只有一半在工作,变压器使用效率低,中心抽头变压器的制造也很麻烦,当需要增加副侧电压值时,变压器体积也会大幅增加。
桥式整流
基于半波整流和全波整流的缺点,桥式整流应运而生
桥式整流仿真电路
桥式整流电路由四个同种整流二极管组合而成,
当整流输入正半周来临时,二极管D1和D3导通,D2和D4处于截止状态,
当整流输入负半周来临时,二极管D1和D3处于截止状态截止,D4和D2导通
利用上面对半波整流电路同样的方法分析,可得桥式整流电路的输出电压和电流平均值:
输出电压平均值Uo=0.9UT
输出电流平均值Io=0.9UT/RL
流过每个二极管的平均电流ID=Io/2=0.45UT/RL
二极管的反向耐压值要求大于1.414*UT,为全波整流的一半
桥式整流电路解决了全波整流电路需要使用有次级中心抽头的变压器得问题,次级有中心抽头和二极管承受反向电压大的缺点,但多用了两只二极管,不过相对来说,桥式整流都更加有优势。