1、整流二極管可用半導(dǎo)體鍺或硅等材料制造。硅整流二極管的擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好。通常高壓大功率整流二極管都用高純單晶硅制造。這種器件的結(jié)面積較大，能通過(guò)較大電流（可達(dá)上千安），但工作頻率不高，一般在幾十千赫以下。整流二極管主要用于各種低頻整流電路。整流電路分類(lèi)：?jiǎn)蜗?、三相與多項(xiàng)整流電路；還可分為半波、全波、橋式整流電路；又可分為可控與不可控；當(dāng)全部或部分整流元件為可控硅（晶閘管）時(shí)稱(chēng)可控整流電路（一）不可控整流電路1、單向二極管半波整流電路半波整說(shuō)是以犧牲一半交流為代價(jià)而換取整流效果的，電流利用率很低；因此常用在高電壓、小電流的場(chǎng)合，而在一般無(wú)線電裝置中很少采用。輸出直流電壓U=0

2、.45U2流過(guò)二極管平均電流I=U/RL=0.45U2/RL二極管截止承受的最大反向電壓是Um反=1.4U22、單向二極管全波整流電路因此稱(chēng)為全波整流，全波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（Usc=0.9e2,比半波整流時(shí)大一倍）另外，這種電路中，每只整流二極管承受的最大反向電壓，是變壓器次級(jí)電壓最大值的兩倍,因此需用能承受較高電壓的二極管。輸出直流電壓U=09U2流過(guò)二極管平均電流只是負(fù)載平均電流的一半,即流過(guò)負(fù)載的電流1=0.9U2/RL流過(guò)二極管電流1=0.45U2/RL二極管截止時(shí)承受2.8U2的反向電壓因此選擇二極管參數(shù)的依據(jù)與半波整流電路相比

3、有所不同，由于交流正負(fù)兩個(gè)半周均有電流流過(guò)負(fù)載，因此變壓器的利用率比半波整流高。二極管全波整流的另一種形式即橋式整流電路，是目前小功率整流電路最常用的整流電路。3、二極管全波整流的結(jié)論都適用于橋式整流電路，不同點(diǎn)僅是每個(gè)二極管承受的反向電壓比全波整流小了一半。橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值，比全波整洗電路小一半！u=09U2流過(guò)負(fù)載電流1=0.9U2/RL流過(guò)二極管電流I=0.45U2/RL二極管截止承受反向電壓U=14U2另外，在高電壓或大電流的情況下，如果手頭沒(méi)有承受高電壓或整定大電濾的整流元件，可以把二極管串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)使用。RD11)21)1RD11)2f

4、fl5-7二極管并聯(lián)運(yùn)用圖5-7示出了二極管并聯(lián)的情況：兩只二極管并聯(lián)、每只分擔(dān)電路總電流的一半，三只二極管并聯(lián)，每只分擔(dān)電路總電流的三分之一?？傊?，有幾只二極管并聯(lián)，流經(jīng)每只二極管的電流就等于總電流的幾分之一。但是，在實(shí)際并聯(lián)運(yùn)用時(shí)，由于各二極管特性不完全一致，不能均分所通過(guò)的電流，會(huì)使有的管子困負(fù)擔(dān)過(guò)重而燒毀。因此需在每只二極管上串聯(lián)一只阻值相同的小電阻器，使各并聯(lián)二極管流過(guò)的電流接近一致。這種均流電阻R般選用零點(diǎn)幾歐至幾十歐的電阻器。電流越大，R應(yīng)選得越小。DID2DID2D3I1HTT1111HTRRRRR圖5-8二極管串聯(lián)運(yùn)用圖5-8示出了二極管串聯(lián)的情況。顯然在理想條件下，有幾只管

5、子串聯(lián),每只管子承受的反向電壓就應(yīng)等于總電壓的幾分之一。但因?yàn)槊恐欢O管的反向電阻不盡相同，會(huì)造成電壓分配不均：內(nèi)阻大的二極管，有可能由于電壓過(guò)高而被擊穿，并由此引起連鎖反應(yīng)，逐個(gè)把二極管擊穿。在二極管上并聯(lián)的電阻R,可以使電壓分配均勻。4、1）濾波電容未接入時(shí)的半波整流電路輸出電壓與變壓器次級(jí)的電流（即流過(guò)二極管的電流）紋波大，輸出直流電壓比較小，為045U22）負(fù)載開(kāi)路時(shí)候半波整流電路:輸出電壓波紋為零，為理想的直流電壓且輸出直流電壓高輸出電壓保持1414U2不變3）有載情況下電容濾波整流電路當(dāng)二極管截止時(shí)，電容兩端電壓就不能保持不變，電容向負(fù)載放電，負(fù)載電流等于電容的放電電流；輸出電壓可

6、達(dá)到1-12U2。當(dāng)電容C愈大,放電進(jìn)行愈慢，將使截止期加長(zhǎng)，在穩(wěn)定情況下，電容C在一個(gè)周期內(nèi)充電電荷等于放電電荷。故當(dāng)截止期加長(zhǎng)，導(dǎo)通時(shí)間相對(duì)縮短,充電電流將相對(duì)地增大。我們知道,在電流平均值相同條件下,脈沖的寬度愈窄川畐度愈高,其有效值愈大,故具有電容濾波的整流電路,在輸出直流電流相同的條件下,二極管的發(fā)熱較為嚴(yán)重。濾波電容愈大,這種現(xiàn)象也愈顯著。特別在開(kāi)機(jī)瞬間，這時(shí)濾波電容C上未充電，故其開(kāi)始幾周的充電電流不但幅值大，而且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。為了限制二極管的電流，有時(shí)給二極管串一限流電阻，但導(dǎo)致一定功率的損耗。但是濾波電容越大，濾波效果越好。通常認(rèn)為濾波電路的放電時(shí)間常數(shù)CRL比交流電源周期T大

7、三至五倍，濾波效果能令人滿(mǎn)足；即C(3-5)T/Rl；可用于半波整流濾波電路選擇電容的估算公式。整流器主要參數(shù)對(duì)輸出電壓的影響1、1、定負(fù)載電阻RL濾波電容C,變化整流器內(nèi)阻。當(dāng)整流器內(nèi)阻增大時(shí)，充電電流在內(nèi)阻上所產(chǎn)生的電壓大，電容兩端可能電壓減小，輸出電壓減小，紋波電壓變化不大4、4、定整流器內(nèi)阻和濾波電容。當(dāng)負(fù)載電阻減小時(shí)，放電速度加快，輸出電壓減小，波紋增大。因此這種電路適用于電流較小的場(chǎng)合。具有電容濾波的單向全波和橋式整流器輸出直流電壓仍為U=輸出直流電壓仍為U=1-1.2)U2濾波電容的估算，由于電容放電時(shí)間比半波縮短一半fC(3-5)T/2RL(注：提高頻率可以降低對(duì)濾波電容的容量

8、)在橋式整流或全波整流電路中，若無(wú)電容濾波，輸出電壓U=0.9U2若有電容濾波，但負(fù)載開(kāi)路時(shí),則有輸出電壓為14U2有電容濾波并且有負(fù)載的情況息,輸出電壓介于-14U之間所喲濾波效果為RlC=（2-5）T/2如果整流電路內(nèi)阻很小，-般可認(rèn)為輸出電壓為12U26）電感濾波電路整流電路輸出端經(jīng)過(guò)一個(gè)串聯(lián)電感線再接到負(fù)載電感可以產(chǎn)整流電路輸出端經(jīng)過(guò)一個(gè)串聯(lián)電感線再接到負(fù)載電感可以產(chǎn)生濾波作用?？梢赃@樣理解：整流后的交流成分大部分降在電感線流成分基本上在負(fù)載上，輸出電感的交流成分大大減小。電感量愈大負(fù)載RL愈小輸出直流電壓就愈平穩(wěn)濾波效果就愈大。由于電感濾波電路輸出電壓大小與負(fù)載大小無(wú)關(guān),而負(fù)載電阻R

9、L愈?。ㄝ敵鲭娏鞔螅?濾波效果愈好,因此適合用于負(fù)載電流較大的場(chǎng)合。7）其他形式的濾波電路1、電感電容倒L型濾波電路：無(wú)論對(duì)小電流和較大帶電流的負(fù)載都能起到很好的濾波作用圖2圖2希幣電感電路濾誼電路2、n型濾波電路相當(dāng)于一級(jí)電容濾波和一級(jí)倒L型濾波電路串聯(lián)而成。因此可進(jìn)一步提高濾波效果Orm0圖兀型溥波電路5、RC濾波電路輸出直流電壓為U=RL/(RL+R)由于R會(huì)影響輸出直流電壓大小因此適合小電流情況下工作8)1、低通濾波工作原理：串聯(lián)電感具有隔直同交的作用，并聯(lián)電容的容抗隨頻率上升而下降，而對(duì)高頻信號(hào)具有旁路作用，L和C共同作用，使輸出電壓的高頻分量大為減小。（吋低通濾薇馨*牘特性曲覷Wf

10、flLffl低通潺漲需orr*v1LLMT密條逐溥濫馨SM（吋低通濾薇馨*牘特性曲覷WfflLffl低通潺漲需orr*v1LLMT密條逐溥濫馨SM璽低通溥徹醫(yī)r)RC2、高通濾波器工作原理：串聯(lián)電容阻止低頻信號(hào)通過(guò)而讓高頻通過(guò)，并聯(lián)電感則對(duì)直流信號(hào)和低頻信號(hào)起旁路作用b通能披“高通抽誠(chéng)最011|r:c3、帶通濾波器讓通頻帶以?xún)?nèi)的信號(hào)順利通過(guò)，而通頻帶以外的信號(hào)則被一抑制掉。L、C串并聯(lián)組合特性分析6、帶阻濾波器v町覆倩丁團(tuán)帯組睥派筠舉例:輸出直流電壓30V負(fù)載電流500mA用220V50HZ交流電網(wǎng)供電a）確定電路：橋式整流b）b）選擇二極管流過(guò)二極管電流1=1/21=500/2=250mA二

11、極管反向承受電壓為14U2，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，電容濾波電路輸出直流電壓大都可達(dá)到變壓器次級(jí)有效值1-12倍，這里取1.2倍。U2=30/12=25V每個(gè)最大反向電壓為U反=1.4U2=35V因此選擇2CP33A,其最大整流電流為500mA,最高反向電壓為50V3）選擇濾波電容應(yīng)使放電時(shí)間常數(shù)t為電源電壓半個(gè)周期的3-5倍,這里取5倍t=5T/2=5/2f=5/2*50=0.05sRL=30/0.5=60歐C=t/RL=0.05/60=835微法取濾波電容為1000微法，在空載輸出電壓可達(dá)14U2=35V,故耐壓可取50V。4）變壓器要求U2=Umax/1.2=25V一般來(lái)說(shuō)，有效值大于平均值。當(dāng)濾

12、波電容愈大，電流脈沖愈窄，二者的差別愈大，可達(dá)1.5倍甚至更大，取I=1.6Im=1.6*500=800mA例題二已知負(fù)載電阻RL=80歐,負(fù)載電壓U為110V,采用單向橋式整流電路,交流電源電壓為380V,如何選用二極管？1）負(fù)載電流為1=110/80=14A2）每個(gè)二極管通過(guò)的電流為07A;3）變壓器次級(jí)電壓有效值：U2=110/09=122v4)考慮到變壓器次級(jí)繞組及管子的壓降，變壓器次級(jí)電壓大約高出10%,即122*11=134V5)二極管反向耐壓為Urm=14*134=189V選用的二極管最大整流為1A，最高反向電壓300V的整流二極管，如2CE11C例題三一橋式整流電容濾波電路其交

13、流電源頻率f=50H乙負(fù)載電阻RL為120歐，輸出電壓為30V,如何選擇電容？解：采用電容時(shí)，輸出波形的平直程度和電容C的充放電時(shí)間常數(shù)t=RlC有關(guān)，一般RlC=5*T/2且T=1/f=1/50=002sRLC=5*002/2=005s已知Rl=120歐，C=0.05/Rl=417微法。選取C=470微法耐壓50V的電解電容其他類(lèi)型整流濾波電路各種濾波電路特性對(duì)比表濾波方式輸出直流電壓/輸入交流電壓適合范圍對(duì)整流管的沖擊電流帶載能力C型濾波1.1-1.2小電流大差n型LC濾波1.1-1.2小電流大差n型RC濾波1.1-1.2小電流大最差L型濾波0.9大電流小強(qiáng)倒L型LC濾波0.9大電流小強(qiáng)LC用于電流較大、要求輸出電壓脈動(dòng)較小的場(chǎng)合,用于高頻更為合適。LC組成的n型電路濾波效果比LC濾波器更好，但對(duì)整流二極管電流沖擊大n型RC濾波：電阻對(duì)交直流都具有同樣的降壓作用，但與其與電容配合后，就使脈動(dòng)電壓的交流分量較多的降落在電阻兩端，而較小的降落在負(fù)載上，故而實(shí)現(xiàn)濾波作用。R愈大，C2愈大，濾波效果愈好。但R太大會(huì)使直流壓降增加，所以這種濾