半波整流;全波整流;桥式整流

发布时间 2008-05-17

  一、半波整流电路

半波整流电路

图1

  图1是一种最简单的整流电路。它由电源变压器B、整流二极管D和负载电阻Rfz组成。变压器把市电电压变换为所需要的交变电压e2,D 再把交流电变换为脉动直流电。

  下面从图2的波形图上看看二极管是怎样整流的。

半波整流波形图

图2

  变压器次级电压e2,是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压,它的波形如图2(a)所示。在0~π时间内,e2 为正半周即变压器上端为正下端为负。此时整流二极管承受正向电压而导通,e2 通过它加在负载电阻Rfz上,在π~2π 时间内,e2 为负半周,变压器次级下端为正,上端为负。这时D承受反向电压,不导通,Rfz上无电压。在2π~3π 时间内,重复0~π 时间的过程,而在3π~4π时间内,又重复π~2π 时间的过程…这样反复下去,交流电的负半周就被"削"掉了,只有正半周通过Rfz,在Rfz上获得了一个单一右向(上正下负)的电压,如图2(b)所示,达到了整流的目的,但是,负载电压Usc 。以及负载电流的大小还随时间而变化,因此,通常称它为脉动直流。

  这种除去半周、留下半周的整流方法,叫半波整流。不难看出,半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的,电流利用率很低(计算表明,整流得出的半波电压在整个周期内的平均值,即负载上的直流电压Usc =0.45e2 )因此常用在高电压、小电流的场合,而在一般无线电装置中很少采用。

  二、全波整流电路

  如果把整流电路的结构作一些调整,可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。图3是全波整流电路的电原理图。

全波整流电路

图3

  全波整流电路,可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头,把次组线圈分成两个对称的绕组,从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a 、e2b ,构成e2a 、D1、Rfz与e2b 、D2 、Rfz ,两个通电回路。

全波整流波形图

图4

  全波整流电路的工作原理,可用图4所示的波形图说明。在0~π 间内,e2a 对Dl为正向电压,D1 导通,在Rfz 上得到上正下负的电压;e2b 对D2 为反向电压, D2 不导通。在π-2π时间内,e2b 对D2 为正向电压,D2 导通,在Rfz 上得到的仍然是上正下负的电压;e2a 对D1 为反向电压,D1 不导通。

如此反复,由于两个整流元件D1 、D2 轮流导电,结果负载电阻Rfz 上在正、负两个半周作用期间,都有同一方向的电流通过,因此称为全波整流,全波整流不仅利用了正半周,而且还巧妙地利用了负半周,从而大大地提高了整流效率(Usc =0.9e2,比半波整流时大一倍)。

  全波整滤电路,需要变压器有一个使两端对称的次级中心抽头,这给制作上带来很多的麻烦。另外,这种电路中,每只整流二极管承受的最大反向电压,是变压器次级电压最大值的两倍,因此需用能承受较高电压的二极管。

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