2022年桥式整流电路原理、电感滤波原理、电容滤波原理 .pdf

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1、桥式整流电路原理桥式整流电路如图1 所示，图中 B为电源 变压器，它的作用是将交流电网电压e1 变成整流电路要求的交流电压，RL是要求直流供电的负载电阻，四只整流二极管 D1 D4接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。图桥式整流电路的工作原理可分析如下。为简单起见，二极管用理想模型来处理，即正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。在 e2 的正半周，电流从变压器副边线圈的上端流出，只能经过二极管D1流向 RL，再由二极管D3流回变压器，所以D1、D3正向导通，D2、D4反偏截止。在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。其电流通路可用图 1（a）中虚线箭头表示。在 e2 的负半周，其极性与图示相反

2、，电流从变压器副边线圈的下端流出，只能经过二极管D2流向 RL，再由二极管 D4流回变压器，所以D1、D3反偏截止，D2、D4正向导通。电流流过RL时产生的电压极性仍是上正下负，与正半周时相同。其电流通路如图1（b）中虚线箭头所示。综上所述，桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，根据变压器副边电压的极性分别导通，将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -图根据上述分析，可得桥式整流电路的工作波形如图2。由图可见，通过负

3、载RL的电流 iL 以及电压uL 的波形都是单方向的全波脉动波形。桥式整流电路的优点是输出电压高，纹波电压较小，管子所承受的最大反向电压较低，同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率较高。因此，这种电路在半导体整流电路中得到了颇为广泛的应用。桥式整流电路电感滤波原理电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点，把电感器与负载串联起来，以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看，当电源提供的电流增大（由电源电压增加引起）时，电感器L 把能量存储起来；而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流平滑，所以电感L 有平波作用。桥式整流电路电感滤波优点：整流二

4、极管的导电角大，峰值电流小，输出特性较平坦。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -桥式整流电路电感滤波缺点：存在铁心，笨重、体积大，易引起电磁干扰，一般只适应于低电压、大电流的场合。例 1 桥式整流器滤波电路如图所示，已知V1是 220V交流电源，频率为50Hz，要求直流电压VL=30V，负载电流 IL=50mA。试求电源变压器副边电压V2的有效值，选择整流二极管及滤波电容。桥式整流电容滤波原理电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -当 u2 为正半周并且数值大于电容两端电

5、压uC时，二极管D1和 D3管导通，D2和 D4管截止，电流一路流经负载电阻RL，另一路对电容C充电。当 uCu2，导致 D1和 D3管反向偏置而截止，电容通过负载电阻RL放电，uC按指数规律缓慢下降。当 u2 为负半周幅值变化到恰好大于uC时，D2和 D4因加正向电压变为导通状态，u2 再次对 C充电，uC上升到 u2 的峰值后又开始下降；下降到一定数值时D2和 D4变为截止，C对 RL放电，uC按指数规律下降；放电到一定数值时D1和 D3变为导通，重复上述过程。RL、C对充放电的影响电容充电时间常数为rDC，因为二极管的rD 很小，所以充电时间常数小，充电速度快；RLC为放电时间常数，因为 RL较大，放电时间常数远大于充电时间常数，因此，滤波效果取决于放电时间常数。电容 C愈大，负载电阻RL愈大，滤波后输出电压愈平滑，并且其平均值愈大。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -