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直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路圖及工作原理(下)

2017-9-1 8:55:50??????點(diǎn)擊:

昨天講解了橋式整流在直流穩(wěn)壓電源中的應(yīng)用上半部分,有興趣的朋友可以點(diǎn)開(kāi)鏈接:直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路圖及工作原理(上)

下面我們就開(kāi)始簡(jiǎn)介一下直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路圖及工作原理的下半部分:

直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路如圖1所示,圖(a)、(b)、(c)是直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路的三種不同畫法。由電源變壓器、四只整流二極管D1~4 和負(fù)載電阻RL組成。四只整流二極管接成電橋方式,故稱直流穩(wěn)壓電源橋式整流。

直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路圖
圖1 直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路圖
直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路的作業(yè)原理
如圖2所示。

在u2的正半周,D1、D3導(dǎo)通,D2、D4截止,電流由TR次級(jí)上端經(jīng)D1→ RL →D3回到TR 次級(jí)下端,在負(fù)載RL上得到一半波整流電壓
在u2的負(fù)半周,D1、D3截止,D2、D4導(dǎo)通,電流由Tr次級(jí)的下端經(jīng)D2→ RL →D4 回到Tr次級(jí)上端,在負(fù)載RL 上得到另一半波整流電壓。
這樣就在負(fù)載RL上得到一個(gè)與全波整流相同的電壓波形,其電流的核算與全波整流相同,即 
UL = 0.9U2     
IL = 0.9U2/RL    
流過(guò)每個(gè)二極管的均勻電流為
ID = IL/2 = 0.45 U2/RL
每個(gè)二極管所接受的最高反向電壓為
什么叫硅橋,什么叫橋堆
目前,小功率直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路的四只整流二極管,被接成橋路后封裝成一個(gè)整流器材,稱"硅橋"或"橋堆",使用方便,整流電路也常簡(jiǎn)化為圖Z圖1(c)的方式。
直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路克服了全波整流電路要求變壓器次級(jí)有中心抽頭和二極管接受反壓大的缺陷,但多用了兩只二極管。在半導(dǎo)體器材發(fā)展快,本錢較低的今天,此缺陷并不突出,因而直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路在實(shí)踐中使用較為廣泛。

二極管整流電路原理與剖析
半波整流
二極管半波整流電路實(shí)踐上利用了二極管的單向?qū)щ娞匦浴?/span>
當(dāng)輸入電壓處于溝通電壓的正半周時(shí),二極管導(dǎo)通,輸出電壓vo=vi-vd。當(dāng)輸入電壓處于溝通電壓的負(fù)半周時(shí),二極管截止,輸出電壓vo=0。半波整流電路輸入和輸出電壓的波形如圖所示。
半波整流電路輸入和輸出電壓的波形圖
關(guān)于使用直流電源的電動(dòng)機(jī)等功率型的電氣設(shè)備,半波整流輸出的脈動(dòng)電壓就足夠了。但關(guān)于電子電路,這種電壓則不能直接作為半導(dǎo)體器材的電源,還有必要經(jīng)過(guò)滑潤(rùn)(濾波)處理。滑潤(rùn)處理電路實(shí)踐上就是在半波整流的輸出端接一個(gè)電容,在溝通電壓正半周時(shí),溝通電源在經(jīng)過(guò)二極管向負(fù)載提供電源的一起對(duì)電容充電,在溝通電壓負(fù)半周時(shí),電容經(jīng)過(guò)負(fù)載電阻放電。
直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路圖及工作原理
經(jīng)過(guò)上述剖析能夠得到半波整流電路的根本特色如下:
(1)半波整流輸出的是一個(gè)直流脈動(dòng)電壓。
(2)半波整流電路的溝通利用率為50%。
(3)電容輸出半波整流電路中,二極管承當(dāng)最大反向電壓為2倍溝通峰值電壓(電容輸出時(shí)電壓疊加)。
(3)實(shí)踐電路中,半波整流電路二極管和電容的挑選有必要滿意負(fù)載對(duì)電流的要求。
全波整流
當(dāng)輸入電壓處于溝通電壓的正半周時(shí),二極管D1導(dǎo)通,輸出電壓Vo=vi-VD1。當(dāng)輸入電壓處于溝通電壓的負(fù)半周時(shí),二極管D2導(dǎo)通,輸出電壓Vo=vi-VD2。
直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路圖及工作原理
  由上述剖析可知,二極管全波整流電路輸出的依然是一個(gè)方向不變的脈動(dòng)電壓,但脈動(dòng)頻率是半波整流的一倍。
經(jīng)過(guò)與半波整流相相似的核算,能夠得到全波整流輸出電壓有效值Vorsm=0.9Ursm。
全波整流輸出的直流脈動(dòng)電壓依然不能滿意電子電路對(duì)直流電源的要求,有必要經(jīng)過(guò)滑潤(rùn)(濾波)處理。與半波整流相同,滑潤(rùn)處理電路是在全波整流的輸出端接一個(gè)電容。電容在脈動(dòng)電壓的兩個(gè)峰值之間向負(fù)載放電,使輸出電壓得到相應(yīng)的滑潤(rùn)。
直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路圖及工作原理
經(jīng)過(guò)上述剖析能夠得到半波整流電路的根本特色如下:
(1)半波整流輸出的是一個(gè)直流脈動(dòng)電壓。
(2)半波整流電路的溝通利用率為50%。
(3)電容輸出半波整流電路中,二極管承當(dāng)最大反向電壓為2倍溝通峰值電壓(電容輸出時(shí)電壓疊加)。
(3)實(shí)踐電路中,半波整流電路二極管和電容的挑選有必要滿意負(fù)載對(duì)電流的要求。
全波整流
當(dāng)輸入電壓處于溝通電壓的正半周時(shí),二極管D1導(dǎo)通,輸出電壓Vo=vi-VD1。當(dāng)輸入電壓處于溝通電壓的負(fù)半周時(shí),二極管D2導(dǎo)通,輸出電壓Vo=vi-VD2。
直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路圖及工作原理
由上述剖析可知,二極管全波整流電路輸出的依然是一個(gè)方向不變的脈動(dòng)電壓,但脈動(dòng)頻率是半波整流的一倍。
經(jīng)過(guò)與半波整流相相似的核算,能夠得到全波整流輸出電壓有效值Vorsm=0.9Ursm。
全波整流輸出的直流脈動(dòng)電壓依然不能滿意電子電路對(duì)直流電源的要求,有必要經(jīng)過(guò)滑潤(rùn)(濾波)處理。與半波整流相同,滑潤(rùn)處理電路是在全波整流的輸出端接一個(gè)電容。電容在脈動(dòng)電壓
的兩個(gè)峰值之間向負(fù)載放電,使輸出電壓得到相應(yīng)的滑潤(rùn)。
直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路圖及工作原理
經(jīng)過(guò)上述剖析能夠得到全波整流電路的根本特色如下:
(1)全波整流輸出的是一個(gè)直流脈動(dòng)電壓。
(2)全波整流電路的溝通利用率為100%。
(3)電容輸出全波整流電路,二極管承當(dāng)?shù)淖畲蠓聪螂妷簽?倍溝通峰值電壓(電容輸出時(shí)電壓疊加)。
(4)實(shí)踐電路中,全波整流電路中二極管和電容的挑選有必要滿意負(fù)載對(duì)電流的要求。
直流穩(wěn)壓電源橋式整流 
所謂直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路,就是用二極管組成一個(gè)整流電橋。
當(dāng)輸入電壓處于溝通電壓正半周時(shí),二極管D1、負(fù)載電阻RL、D3構(gòu)成一個(gè)回路(圖5中虛線所示),輸出電壓Vo=vi-VD1-VD3。輸入電壓處于溝通電壓負(fù)半周時(shí),二極管D2、負(fù)載電阻RL、D4構(gòu)成一個(gè)回路,輸出電壓Vo=vi-VD2-VD4。圖中濾波電容的作業(yè)狀況。
直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路圖及工作原理
 由上述剖析可知,二極管直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路輸出的也是一個(gè)方向不變的脈動(dòng)電壓,但脈動(dòng)頻率是半波整流的一倍。 與半波整流輸出電壓有效值核算相相似,能夠得到直流穩(wěn)壓電源橋式整流輸出電壓有效值Vorsm=0.9Ursm。  
經(jīng)過(guò)上述剖析,能夠得到直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路的根本特色如下:
(1)直流穩(wěn)壓電源橋式整流輸出的是一個(gè)直流脈動(dòng)電壓。
(2)直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路的溝通利用率為100%。
(3)電容輸出直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路,二極管承當(dāng)?shù)淖畲蠓聪螂妷簽?倍的溝通峰值電壓(電容輸出時(shí)電壓疊加)。
(4)直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路二極管的負(fù)載電流僅為半波整流的一半。
(5)實(shí)踐電路中,直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路中二極管和電容的挑選有必要滿意負(fù)載對(duì)電流的要求。
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