3.2相關(guān)知識(shí)3.2.2整流電路總目錄下頁(yè)

能將大小和方向都隨時(shí)間變化的工頻交流電變換成單方向的脈動(dòng)直流電的過(guò)程稱(chēng)為整流。利用二極管的單向?qū)щ娦?，就能組成整流電路。一般電子設(shè)備中電子電路所需直流電源電壓值不高，往往要經(jīng)變壓器降壓后再進(jìn)行整流。常用的整流元件是二極管；常用的整流電路有半波、全波和橋式整流電路3種。3.2.2整流電路下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)

單相半波整流電路如圖3－2

所示1.半波整流下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)

（1）工作原理

u2的波形如圖3－3（a）所示。設(shè)u2的正半周期間，二次繞組電壓瞬時(shí)極性上端a為正，下端b為負(fù)，二極管VD正偏導(dǎo)通，二極管和負(fù)載上有電流流過(guò)，方向如圖3－2（d）所示。在u2的負(fù)半周期間，二次繞組的瞬時(shí)極性上端a為負(fù)，下端b為正，VD反偏截止，RL上電壓為零，二極管上反偏電壓uD=u2。圖3－2單相半波整流電路

負(fù)載RL上電壓和電流波形如圖3－3（b）、（c）所示。該電路只利用了電源電壓u2的半個(gè)周期，故稱(chēng)半波整流電路。下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)圖3－3半波整流電路波形圖

2）主要參數(shù)

用于描述整流電路性能好壞的主要參數(shù)有：輸出電壓平均值、輸出電流平均值、脈動(dòng)系數(shù)和二極管承受的最大反向電壓等。

1）輸出電壓平均值：輸出電壓在一個(gè)周期內(nèi)的平均值。

2）輸出電流平均值：輸出電流在一個(gè)周期內(nèi)的平均值。

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3）脈動(dòng)系數(shù)是用于衡量整流電路輸出電壓平滑程度的參數(shù)，其定義為整流輸出電壓的基波峰值與輸出電壓平均值之比。

4）二極管承受的最大反向電壓：下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)

（3）整流二極管的選擇

半波整流電路流經(jīng)二極管的電流iD與負(fù)載電流iL相等，在選擇二極管時(shí)，二極管的最大整流電流IF≥ID，即

二極管所承受的最大反向電壓UDM等于二極管截止時(shí)兩端電壓的最大值，即交流電源u2負(fù)半波的峰值。故要求二極管的最大反向工作電壓為：下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)

通常允許電網(wǎng)電壓有變動(dòng)，所以實(shí)際選擇整流二極管時(shí)，為了保證電路能夠安全工作，需滿足：

下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)2.橋式整流

單相橋式整流電路如圖3－4所示。下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)圖3－4

單相橋式整流電路單相橋式整流電路簡(jiǎn)化畫(huà)法（1）工作原理

設(shè)電源變壓器二次繞組電壓u2正半周時(shí)瞬時(shí)極性上端a為正，下端b為負(fù)。二極管VD1、VD3正偏導(dǎo)通，VD2、VD4反偏截止。電流由a端流經(jīng)二極管VD1，經(jīng)電阻RL、二極管VD3返回b端,負(fù)載上電壓極性為上正下負(fù)。負(fù)半周時(shí)，u2瞬時(shí)極性a端為負(fù)，b端為正，二極管VD1、VD3反偏截止，VD2、VD4正偏導(dǎo)通。電流由b端流經(jīng)二極管VD2，經(jīng)電阻RL、二極管VD4返回a端,負(fù)載上電壓極性同樣為上正下負(fù)。

u2、iD、uo及iL波形如圖3－5所示。下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)

（2）主要參數(shù)

1）輸出電壓平均值：輸出電壓在一個(gè)周期內(nèi)的平均值。

2）輸出電流平均值：輸出電流在一個(gè)周期內(nèi)的平均值。

3）脈動(dòng)系數(shù)是用于衡量整流電路輸出電壓平滑程度的參數(shù)，其定義為整流輸出電壓的基波峰值與輸出電壓平均值之比。

4）二極管承受的最大反向電壓：下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)

（3）整流二極管的選擇

在橋式整流電路中，四個(gè)二極管分二次輪流導(dǎo)通，流經(jīng)每個(gè)二極管的電流，為負(fù)載電流的一半。選擇二極管式IF≥ID，即

二極管截止時(shí)最大反向電壓UDM等于U2的最大值，即下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)

通常允許電網(wǎng)電壓有變動(dòng)，所以實(shí)際選擇整流二極管時(shí)，為了保證電路能夠安全工作，需滿足：下頁(yè)上頁(yè)首頁(yè)

例3-1

在單相橋式整流電路中，已知變壓器副邊電壓有效值U2=20V，負(fù)載電阻RL=150Ω，試求：①輸出電壓平均值和輸出電流平均值。②流過(guò)二極管電流的平均值和二極管所承受的最大反向電壓。③當(dāng)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)范圍為時(shí)，整流二極管的最大整流平均電流和最高反向工作電壓至少為多少？

解：①輸出電壓平均值為：

輸出電