技術(shù) | 關(guān)于整流電路總結(jié)

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一個穩(wěn)定的直流電源是電子裝置必不可少的組成部分，它通常由交流電經(jīng)過穩(wěn)壓、整流和濾波電路組成。

簡介：整流電路的作用是將交流降壓電路輸出的電壓較低的交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動性直流電，這就是交流電的整流過程，整流電路主要由整流二極管組成。經(jīng)過整流電路之后的電壓已經(jīng)不是交流電壓，而是一種含有直流電壓和交流電壓的混合電壓，習(xí)慣上稱單向脈動性直流電壓。

一、對于三種常見整流電路的基本介紹

1、整流電路的分類

電源電路中的整流電路主要有半波整流電路、全波整流電路和橋式整流三種，倍壓整流電路用于其它交流信號的整流，例如用于發(fā)光二極管電平指示器電路中，對音頻信號進(jìn)行整流。

2、常見三種整流電路的特性

前三種整流電路輸出的單向脈動性直流電特性有所不同，半波整流電路輸出的電壓只有半周，所以這種單向脈動性直流電主要成分仍然是50Hz的，因為輸入交流市電的頻率是50Hz，半波整流電路去掉了交流電的半周，沒有改變單向脈動性直流電中交流成分的頻率；全波和橋式整流電路相同，用到了輸入交流電壓的正、負(fù)半周，使頻率擴(kuò)大在倍為100Hz，所以這種單向脈動性直流電的交流成分主要成分是100Hz的，這是因為整流電路將輸入交流電壓的一個半周轉(zhuǎn)換了極性，使輸出的直流脈動性電壓的頻率比輸入交流電壓提高了一倍，這一頻率的提高有利于濾波電路的濾波。

3、常見三種整流電路的區(qū)分

在電源電路的三種整流電路中，只有全波整流電路要求電源變壓器的次級線圈設(shè)有中心抽頭，其他兩種電路對電源變壓器沒有抽頭要求。另外，半波整流電路中只用一只二極管，全波整流電路中要用兩只二極管，而橋式整流電路中則要用四只二極管。根據(jù)上述兩個特點，可以方便地分辨出三種整流電路的類型，但要注意以電源變壓器有無抽頭來分辨三種整流電路比較準(zhǔn)確。

4、常見三種整流電路中二極管的要求

一方面是承受的最高方向工作的電壓，另一方面是最大正向平均電流

在半波整流電路中，當(dāng)整流二極管截止時，交流電壓峰值全部加到二極管兩端。對于全波整流電路而言也是這樣，當(dāng)一只二極管導(dǎo)通時，另一只二極管截止，承受全部交流峰值電壓。所以對這兩種整流電路，要求電路的整流二極管其承受反向峰值電壓的能力較高；對于橋式整流電路而言，兩只二極管導(dǎo)通，另兩只二極管截止，它們串聯(lián)起來承受反向峰值電壓，在每只二極管兩端只有反向峰值電壓的一半，所以對這一電路中整流二極管承受反向峰值電壓的能力要求較低。
另外注意一點：在整流電路中，輸入交流電壓的幅值遠(yuǎn)大于二極管導(dǎo)通的管壓降，所以可將整流二極管的管壓降忽略不計。

二、分別介紹三種整流電路

1、半波整流電路

上面是單相半波整流電路的電路圖和電路的電壓波形。
首先將U1(一般電網(wǎng)電壓220v)轉(zhuǎn)換為U2。由于二極管D的單向?qū)щ娦裕��?dāng)U2為正半周期時，理想情況下，RL兩端的波形與U2相等;當(dāng)U2為負(fù)半周期時，D截止，U0 = 0。因此，整流電路的輸出電壓的極性一定，其大小是隨時間改變的。

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用相應(yīng)的公式可以求得U0的平均值，即U0 = 0.45U2，繼而可以求出I0的平均值。
流過二極管的電流ID就是整流后的電流I0，因此二極管的最大正向平均電流ID = I0；
二極管D截止時，交流電壓U2加在D的兩端。因此二極管承受的最高發(fā)向工作電壓為根號二倍的U2；

2、單相全波整流電路

上面是單相半波整流電路的電路圖和電路的電壓波形。
全波整流電路的工作原理，其實它就是兩個單相半波整流電路的組合，在前半個周期，D1為正向電壓，對于D1導(dǎo)通，對于D2截止，在RL上得到的是上正下負(fù)的電壓，在后半個周期，D2為正向電壓，D2導(dǎo)通，D1截止，在RL上得到的是上正下負(fù)的電壓。
如此反復(fù)，由于兩個整流元件D1、D2整流不僅利用了正半周,而且還巧妙地利用了負(fù)半周,從而大大地提高了整流效率
從而使得U0= 0.9U2。繼而也可以求出I0的平均值。
流過每個二極管的電流等于I0的一半；
當(dāng)一只二極管導(dǎo)通時，另一只二極管截止，承受全部交流峰值電壓，即為最高發(fā)向工作電壓為根號二倍的U2；

3、單相橋式全波整流電路

上面是單相橋式全波整流電路的電路圖。前半個周期，D1和D3導(dǎo)通，而D2和D4截止，加在RL上的是上正下負(fù)電壓，后半個周期，D2和D4導(dǎo)通，而D1和D3截止，加在RL上的還是上正下負(fù)的電壓。
如此反復(fù)此電路和全波整流電路一樣，都完全利用了電流的整個過程。
從而使得U0= 0.9U2。繼而也可以求出I0的平均值；
流過每個二極管的電流等于I0的一半；
在不考慮壓降的情況下，當(dāng)一組二極管導(dǎo)通時，另一組二極管截止，承受全部交流峰值電壓，即為最高發(fā)向工作電壓為根號二倍的U2。