整流电路的作用原理

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-26
桥式整流器的原理和作用?

桥式整流的作用

1、将交流发电机产生的交流电变为直流电,以实现向用电设备供电和向蓄电池充电;

2、限制蓄电池电流倒流回发电机,保护发电机不被逆电流烧坏。

桥式整流的应用

桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点,但多用了两只二极管。在半导体器件发展快,成本较低的今天,此缺点并不突出,因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。

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。

桥式整流电路原理图解



图1

桥式整流电路,也可认为它是全波整流电路的一种,变压器绕组按图1方法接四只二极管。 D 1 ~ D 4 为四只相同的整流二极管,接成电桥形式,故称桥式整流电路。利用二极管的导引作用,使在负半周时也能把次级输出引向负载。具体接法如图所示,从图中可以看到,在正半周时由D1、D2导引电流自上而下通过RL,负半周时由D3、D4导引电流也是自上而下通过 RL , 从而实现了全波整流。 在这种结构中,若输出同样的直流电压,变压器次级绕组与全波整流相比则只须一半绕组即可,但若要输出同样大小的电流,则绕组的线径要相应加粗。 至于脉动,和前面讲的全波整流电路完全相同。

由于整流电路的输出电压都含有较大的脉动成分。为了尽量压低脉动成分,另一方面还要尽量保留直流成分,使输出电压接近理想的直流,这种措施就是滤波。滤波通常是利用电容或电感的能量存储作用来实现的。

在本实验电路中采用的是电容滤波,即在负载电阻RL上并联一个滤波电容C,电路如图2,滤波后的波形如下图。





全波整流滤波波形



图2 半波整流滤波波形

电力网供给用户的是交流电,而各种无线电装置需要用直流电。整流,就是把交流电变为直流电的过程。利用具有单向导电特性的器件,可以把方向和大小改变的交流电变换为直流电。下面介绍利用晶体二极管组成的各种整流电路。
半波整流电路 半波整流电路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(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5-2(a)所示。在0~K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。
这种除去半周、图下半周的整流方法,叫半波整流。不难看出,半波整流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,此处注意e2是变压器二次端口的有效值,而不是最大值。如变压器得到e2=,e2取值为20 )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。
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5-3 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5-4 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。
带平衡电抗器的双反星型可控整流电路带平衡电抗器的双反星形可控整流电路是将整流变压器的两组二次绕组都接成星形,但两组接到晶闸管的同名端相反;两组二次绕组的中性点通过平衡电控器LB连接在一起。 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。
整流电路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、Dl、Rfz 、D3通电回路,在Rfz ,上形成上正下负的半波整流电压,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、D2Rfz 、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5-6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,比全波整流电路小一半。
三相桥式全控电路TR为三相整流变压器,其接线组别采用Y/Y-12。VT1~VT6为晶闸管元件,FU1~FU6为快速熔断器。TS为三相同步变压器,其接线组别采用△/Y-11。P端为集成化六脉冲触发电路+24V电源输出端,接脉冲变压器一次绕组连接公共端。P1~P6端为集成化六脉冲触发电路功放管V1~V6集电极输出端,分别接脉冲变压器一次绕组的另一端。UC端为移相控制电压输入端。
三相桥式半控电路三相桥式半控整流电路与三相桥式全控整流电路基本相同,仅将共阳极组VT4,VT6,VT2的晶闸管元件换成了VD4,VD6,VD2整流二极管,以构成三相桥式半控整流电路。



全波桥式整流电路的工作原理
家电常识
2009-03-29
11:44
阅读665
评论0
字号:
大大
中中
小小
电子系统的正常运行离不开稳定的电源,除了在某些特定场合下采用太阳能电池或化学电池作电源外,多数电路的直流电是由电网的交流电转换来的。这种直流电源的组成以及各处的电压波形如图所示。
直流电源的组成
图中各组成部分的功能如下:⑴电源变压器:将电网交流电压(220V或380V)变换成符合需要的交流电压,此交流电压经过整流后可获得电子设备所需的直流电压。因为大多数电子电路使用的电压都不高,这个变压器是降压变压器。
⑵整流电路:利用具有单向导电性能的整流元件,把方向和大小都变化的50Hz交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。
⑶滤波电路:利用储能元件电容器C两端的电压(或通过电感器L的电流)不能突变的性质,把电容C(或电感L)与整流电路的负载RL并联(或串联),就可以将整流电路输出中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电。在小功率整流电路中,经常使用的是电容滤波。
⑷稳压电路:当电网电压或负载电流发生变化时,滤波电路输出的直流电压的幅值也将随之变化,因此,稳压电路的作用是使整流滤波后的直流电压基本上不随交流电网电压和负载的变化而变化。
利用二极管的单向导电性组成整流电路,可将交流电压变为单向脉动电压。本章为便于分析整流电路,把整流二极管当作理想元件,即认为它的正向导通电阻为零,而反向电阻为无穷大。但在实际应用中,应考虑到二极管有内阻,整流后所得波形,其输出幅度会减少0.6~1V,当整流电路输入电压大时,这部分压降可以忽略。但输入电压小时,例如输入为3V,则输出只有2V多,需要考虑二极管正向压降的影响。
在小功率直流电源中,常见的几种整流电路有单相半波、全波、桥式和三相整流电路等。
整流(和滤波)电路中既有交流量,又有直流量。对这些量经常采用不同的表述方法:输入(交流)——用有效值或最大值;输出(直流)——用平均值;二极管正向电流——用平均值;二极管反向电压——用最大值。
单相全波桥式整流电路的工作原理
由图可看出,电路中采用四个二极管,互相接成桥式结构。利用二极管的电流导向作用,在交流输入电压U2的正半周内,二极管D1、D3导通,D2、D4截止,在负载RL上得到上正下负的输出电压;在负半周内,正好相反,D1、D3截止,D2、D4导通,流过负载RL的电流方向与正半周一致。因此,利用变压器的一个副边绕组和四个二极管,使得在交流电源的正、负半周内,整流电路的负载上都有方向不变的脉动直流电压和电流。

  • 整流电路工作的原理是什么
    答:整流电路工作原理整流电路的工作原理是将交流电转换为直流电。它通常包括一个整流器元件,如整流二极管或三极管,以及一个过滤电容器来平滑输出电压。在交流电通过整流器时,整流器元件只允许一个方向的电流通过,从而将交流电转换为直流电。过滤电容器则用来平滑输出电压,减少对负载的影响。
  • 整流电路的原理是什么?
    答:单相桥式全控整流电路电路主电路结构如下图所示,其基本工作原理分析如下: 单相桥式全控整流电路用四个晶闸管,两只晶闸管接成共阴极,两只晶闸管接成共阳极,每一只晶闸管是一个桥臂。晶闸管VT1、VT4承受正压,但无触发脉冲,处于关断状态。假设电路已工作在稳定状态,则在0~α区间由于电感释放能量,晶闸管...
  • 谁能告诉我整流电路的工作原理和作用,还要的的电路图哦。
    答:整流的作用就是把交流电转为直流电,利用的原理就是二极管的单向导电性能
  • 整流电路的基本原理是什么
    答:整流电路的基本原理是将交流电转换成直流电的方法。它通常使用半导体元件,如二极管或三极管来实现这种转换。整流电路可以通过滤波器来减少直流电中的脉冲噪声。整流电路分为单相整流和三相整流。单相整流电路中通常使用单个二极管或三极管来实现整流。二极管通过导通反向偏置电压,将交流电转换为直流电,但有一个...
  • 整流电路的原理?
    答:整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。二、20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
  • 整流、滤波、稳压电路原理,
    答:探索整流、滤波与稳压电路的奥秘 在电子设备的电源系统中,整流与滤波电路起着至关重要的作用。整流电路,凭借二极管的神奇特性,如同电流的导向员,将交流电网的50Hz波动转换成稳定的直流脉冲。但这只是初步处理,因为脉动直流中仍存有交流成分,这就需要滤波电路的加入,以滤除杂质,提供平滑的直流输出。整...
  • 全波整流电路的工作原理和图解
    答:全波整流电路是指能够把交流转换成单一方向电流的电路,最少由两个整流器合并而成,一个负责正方向,一个负责负方向,最典型的全波整流电路是由四个二极管组成的整流桥,一般用于电源的整流。也可由MOS管搭建。【工作原理】双半波整流电路:变压器次级中心抽头的全波整流电路。从图2的电路很容易看出,...
  • 桥式整流器的作用及工作原理
    答:⑷稳压电路:当电网电压或负载电流发生变化时,滤波电路输出的直流电压的幅值也将随之变化,因此,稳压电路的作用是使整流滤波后的直流电压基本上不随交流电网电压和负载的变化而变化。桥式整流原理 桥式整流电路的工作原理如下:E2为正半周时,对D1、D3加正向电压,D1、D3导通;对D2、D4加反向电压,D...
  • 单相半波整流电路的工作原理是什么?有何特点?
    答:单相半波整流电路包括二极管、负载和变压器。当输入交流电通过变压器并经过二极管时,只有半周期的电流能够流经负载,因为二极管只允许电流在方向上通过,即它只能导通正半周的电流。在负载电阻中,只有正半周的电压脉冲被保留,而负半周的电压脉冲则被截断。单相半波整流电路的特点是简单、成本低廉,但只能...
  • 差动整流电路的组成和基本原理是什么
    答:差动整流电路的组成和基本原理如下:组成:差动整流电路是一种常见的电路,主要作用是将交流电转换为直流电,是由两个二极管,一个中心点,一个电阻,一个电容或者一个变压器的中心点。基本原理:工作原理是利用两个二极管和一个中心点,将交流电分为两个部分,然后将其分别整流,最后将其合并成一个直流...