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单相全波半波及桥式整流电路的特点及其电路图

  把市电电压(多为220伏)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。

  变压器砍级电压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~时间内,E2 为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正向电压面导通,E2 通过它加在负载电阻Rfz上,在~2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2~3时间内,重复0~时间的过程,而在3~4时间内,又重复~2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5-2(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。

  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,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。

  全波整流电路的工作原理,可用图(4) 所示的波形图说明。在0~间内,E2a 对D1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,见图(4b)。在-2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,见图(4C)。

  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,如图(4)所示的那样,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)。

  图(3)所示的全波整滤电路,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。

  桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路,只要增加两只二极管口连接成“桥”式结构,便具有全波整流电路的优点,而同时在一定程度上克服了它的缺点。

  桥式整流电路的工作原理如下:E2 为正半周时,对D1 、D3 和方向电压,Dl,D3 导通;对D2 、D4 加反向电压,D2 、D4 截止,电路中构成E2 、D1、Rfz 、D3 通电回路,在Rfz ,上形成上正下负的半波整洗电压,如图(6A); E2 为负半周时,对D2 、D4 加正向电压,D2 、D4 导通;对D1 、D3 加反向电压,D1 、D3 截止。电路中构成E2 、D2 Rfz 、D4 通电回路,同样在Rfz 上形成上正下负的另外半波的整流电压,如图(6B)。

  如此重复下去,结果在Rfz ,上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图(6A)和(6B)中还不难看出,桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值,比全波整洗电路小一半!

  另外需要特别指出的是,二极管作为整流元件,要根据不同的整流方式和负载大小加以选择,如选择不当,则或者不能安全工作,甚至烧了管子,或者大材小用,造成浪费。

关键词:整流电路

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