二极管整流电路
二极管整流桥电路
二极管整流桥电路
二极管整流桥电路是一种常用的电力整流电路，用于将交流电转换为直流电。
它由四个二极管组成，连接成一个桥式电路，通常被称为整流桥。
整流桥电路的输入端连接着交流电源，输出端连接着负载。
整流桥电路的工作原理是利用二极管的单向导通性质，将输入的交流电转换为单向的直流电，输出到负载上。
整流桥电路的输入端有两个电极，分别是正极和负极，输出端也有两个电极，分别是正极和负极。
在正半周内，整流桥电路的输入端的正极连接到正极，负极连接到负极，此时整流桥电路的四个二极管中，前两个二极管导通，后两个二极管截止，输出端的正极和负极分别连接到正极和负极，输出端的电压等于输入端的电压。
在负半周内，整流桥电路的输入端的正极连接到负极，负极连接到正极，此时整流桥电路的前两个二极管截止，后两个二极管导通，输出端的正极和负极分别连接到负极和正极，输出端的电压等于输入端的电压的相反数。
整流桥电路的优点是结构简单，可靠性高，输出电压脉动小，适用于各种交流电源的变压整流。
缺点是效率较低，因为在整流过程中会产生一定的电能损耗。
二极管整流电路
稳压电源基础三、基础电路一般直流稳压电源都使用220伏市电作为电源，经过变压、整流、滤波后输送给稳压电路进行稳压，最终成为稳定的直流电源。
这个过程中的变压、整流、滤波等电路可以看作直流稳压电源的基础电路，没有这些电路对市电的前期处理，稳压电路将无法正常工作。
1、变压电路通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。
电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。
初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。
通俗的说，电源变压器是一种电→磁→电转换器件。
即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。
次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。
变压器的电路图符号见图2－3－1。
2、整流电路经过变压器变压后的仍然是交流电，需要转换为直流电才能提供给后级电路，这个转换电路就是整流电路。
在直流稳压电源中利用二极管的单项导电特性，将方向变化的交流电整流为直流电。
（1）半波整流电路半波整流电路见图2－3－2。
其中B1是电源变压器，D1是整流二极管，R1是负载。
B1次级是一个方向和大小随时间变化的正弦波电压，波形如图2－3－3（a）所示。
0～π期间是这个电压的正半周，这时B1次级上端为正下端为负，二极管D1正向导通，电源电压加到负载R1上，负载R1中有电流通过；π～2π期间是这个电压的负半周，这时B1次级上端为负下端为正，二极管D1反向截止，没有电压加到负载R1上，负载R1中没有电流通过。
在2π～3π、3π～4π等后续周期中重复上述过程，这样电源负半周的波形被“削”掉，得到一个单一方向的电压，波形如图2－3－3（b）所示。
由于这样得到的电压波形大小还是随时间变化，我们称其为脉动直流。
设B1次级电压为E，理想状态下负载R1两端的电压可用下面的公式求出：整流二极管D1承受的反向峰值电压为：由于半波整流电路只利用电源的正半周，电源的利用效率非常低，所以半波整流电路仅在高电压、小电流等少数情况下使用，一般电源电路中很少使用。
二极管整流电路详尽分析
二极管整流电路详尽分析二极管整流电路是一种能将交流电转化为直流电的重要电路。
它由一个二极管和一个负载电阻组成，二极管用来选择只允许电流沿一个方向流动，从而实现交流电的整流。
二极管整流电路常用于电源电路、通信电路、电子设备等各种电路中。
在二极管整流电路中，有两种基本的整流方式：半波整流和全波整流。
半波整流是一种简单且常用的整流方式。
它基于二极管只允许电流沿一个方向流动的特性，将交流信号的负半周通过二极管导通，而正半周则由于二极管的正向截止而无法通过。
当交流信号的正半周通过二极管截止时，负半周通过二极管导通，并通过负载电阻R加载。
这样，负载电阻两端的电压就是输入交流信号负半周的幅值。
全波整流是一种更高效的整流方式。
它采用两个二极管和一个中心引地配置的变压器。
通过变压器将交流信号降压，然后分别通过两个二极管进行整流。
当交流信号的正半周导通时，其中一个二极管导通并通过负载电阻加载；而当交流信号的负半周导通时，另一个二极管导通并通过负载电阻加载。
这样，负载电阻两端的电压就是输入交流信号的幅值。
对于半波整流电路和全波整流电路，有一些值得注意的问题需要考虑。
首先是二极管的选择问题。
在选择二极管时，需要根据电路的要求选择合适的二极管，考虑其最大允许电流、正向压降和导通损失等因素。
另外，为了提高整流电路的效率和稳定性，还可以采用电容滤波器来消除整流波形中的纹波，并增加稳压电路来稳定负载电压。
在实际应用中，二极管整流电路还可以扩展为桥式整流电路，用于更高功率的电源电路。
桥式整流电路采用四个二极管进行整流，能够实现更高的整流效率。
它可以看作是半波整流和全波整流的结合，能够将交流信号的两个半周都转化为直流信号。
总之，二极管整流电路是一种简单、实用的电路，能够将交流电转化为直流电，对于各种电子设备和电源电路具有重要的应用价值。
在实际设计和应用中，需要综合考虑电路的各种要求，并选择合适的元器件和附加电路来提高整流电路的效率和稳定性。
二极管整流电路
第四章二极管整流电路
4.2 整流电路的基本概念
4.2.1 纯电阻负载
id +-
us
+ us
-
uD
ud R
id
0
ud
t
输出电压ud和输出电流id中含有大量的纹波，这种 电路在实际应用中意义不大。
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第四章二极管整流电路
4.2.2 感性负载
✵电感与电阻相串联，
将负荷部分变为感性 负载。
✵t =0时之前，电源
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第四章二极管整流电路
✵在t2到t3的区间内负载
us i
uR
电压ud(t)为负，与纯电 00 uD t1 t2 t3
t
阻性负载相比，这种情
T=1/f
况下的负载平均电压显 0 A uL
著降低。
t1 B
t
0
id
uD
t
+-
q
f
+ us
uD
ud R
-
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第四章二极管整流电路
4.2.3 含直流电压源的负载
第四章 二极管整流电路
4.1 简介 4.2 整流电路的基本概念 4.3 单相桥式二极管整流电路 4.4 单相双重电压整流电路 4.5 单相整流电路对三相四线制系统的中线电流的影响 4.6 三相全桥整流电路 4.7 单相整流电路与三相整流电路的比较 4.8 开通时的瞬间冲击电流和过电压 4.9 电流谐波和低功率因数的影响与对应的改善措施 小结
并不等于零。
t1 B
t
+ uD - + uL - i
0
uD
t
L
q
f
二极管整流电路
二极管整流电路二极管整流电路是一种常见的电子电路，用于将交流信号转换为直流信号。
这种电路具有简单、可靠和效率高的特点，被广泛应用于各种电子设备中。
一、原理二极管整流电路的原理基于二极管的非线性特性和单向导电性。
二极管在正向偏置时具有低电阻，可以通过电流。
而在反向偏置时，二极管则具有高电阻，电流无法通过。
利用这种特性，可以实现对交流信号的单向导通，从而将其转换为直流信号。
二、半波整流电路半波整流电路是简单且常见的一种二极管整流电路。
它由一个二极管和负载电阻组成。
其工作原理如下：1. 正半周期：当输入信号的正半周期时，二极管正向偏置，导通电流。
此时，输出信号等于输入信号的幅值。
换言之，正半周期的信号被完整地传递到输出端。
2. 负半周期：当输入信号的负半周期时，二极管反向偏置，截止电流。
此时，输出信号为零。
因此，负半周期的信号被屏蔽掉，不传递到输出端。
通过这种方式，半波整流电路实现了将交流信号的负半周期去除，只保留了正半周期，从而获得了一个单向的直流输出信号。
三、全波整流电路全波整流电路可以更有效地利用输入信号，将其完全转换成直流信号。
它由两个二极管和负载电阻组成。
其工作原理如下：1. 正半周期：当输入信号的正半周期时，二极管D1正向偏置，导通电流。
此时，输出信号的电压等于输入信号的幅值。
2. 负半周期：当输入信号的负半周期时，二极管D2反向偏置，导通电流。
此时，输出信号的电压等于负半周期信号的绝对值。
通过将正负半周期的信号叠加，全波整流电路实现了将交流信号转换为只包含正半周期的直流信号。
四、滤波电路在二极管整流电路中，由于转换后的信号仍然存在纹波，因此需要添加滤波电路来减小纹波的幅度，使输出信号更稳定。
常见的滤波电路包括电容滤波器和电感滤波器。
1. 电容滤波器：电容滤波器通过在负载电阻前并联一个电容器，利用电容器对高频信号具有较低阻抗的特点，来减小纹波。
电容滤波器能够滤除纹波的高频成分，将输出信号变得更加平滑。
二极管整流电路
A
i
UU
VD1
VD2
VD3 u0
RL
UV
UW
N
三相交流电源做星形连接，中线 N直接与负载相连接。
（4）三相桥式整流电路
uU uV
uW
B i0
Hale Waihona Puke EVD1VD3A
VD5
C
u0
RL
VD2
VD4
VD6
D
3.二极管在汽车上的应用—车用整流电路
车用整流器的二极管分为正极管和负极管两种类型，其外形 和符号如图所示。
第三讲 二极管的应用
图 汽车发电机整流电路及其整流波形图
1.二极管的作用
（1）整流二极管 利用二极管的单向导电性，可以把方向交替变化的交流电
变换成单一方向的脉动直流电。 （2）开关元件
二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，相当 于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截 止状态，如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性，可 以组成各种逻辑电路。
根据输出脉动直流电的波形，整流电路可分为半 波整流电路和全波整流电路；
根据输入交流电的相数，可分为单相整流电路与 三相整流电路等。
（1）单相半波整流电路
输出电压u0是原来正弦电压波形的一半。
（2）单相桥式全波整流电路
桥式整流：将四个整流二极管连接成一个电桥对交流电进 行整流。
（3）三相半波整流电路
图 汽车发电机整流二极管安装图
汽车交流发电机的整流电路
VD1 VD3 VD5
a b c
VD2 VD4 VD6
交流发电机的整流电路
二极管的导通原则： 正二极管的导通原则：瞬间电位最高者导通。 负二极管的导通原则：瞬间电位最低者导通。
二极管的四种典型应用电路
二极管的四种典型应用电路
二极管是一种常见的电子元件，具有单向导电性质，因此在电路中有着广泛的应用。
本文将介绍二极管的四种典型应用电路。
一、整流电路
整流电路是二极管最常见的应用之一。
在交流电源中，二极管可以将电流限制在一个方向上，从而实现将交流电转换为直流电的功能。
整流电路通常由一个二极管和一个负载组成，二极管将正半周的电流导通，而负半周的电流则被截止。
这样，负载就能够得到一个单向的电流，从而实现了直流电的输出。
二、稳压电路
稳压电路是另一个常见的二极管应用。
在电路中，二极管可以通过改变其正向电压降来实现稳压的功能。
稳压电路通常由一个二极管和一个电阻组成，当电压超过一定值时，二极管开始导通，从而将多余的电流导向地面，从而实现了稳压的功能。
三、开关电路
二极管还可以用于开关电路中。
在开关电路中，二极管可以通过改变其正向电压降来控制电路的开关状态。
当二极管导通时，电路处于开启状态，而当二极管截止时，电路处于关闭状态。
开关电路通常由一个二极管和一个负载组成，通过改变二极管的导通状态来控
制负载的开关。
四、信号检测电路
信号检测电路是另一个常见的二极管应用。
在电路中，二极管可以通过改变其正向电压降来实现信号检测的功能。
信号检测电路通常由一个二极管和一个电容组成，当信号的幅度超过一定值时，二极管开始导通，从而将信号导向负载。
这样，就可以实现对信号的检测和处理。
二极管是一种非常重要的电子元件，具有广泛的应用。
通过上述四种典型应用电路的介绍，我们可以更好地理解二极管的工作原理和应用场景，从而更好地应用二极管。
二极管 整流电路
二极管整流电路二极管整流电路是电子学中比较常见的一个电路，用于将交流电信号转换为直流信号。
在这篇文章中，我将详细介绍二极管整流电路的原理、使用方法和应用场景等内容。
一、二极管整流电路的原理二极管整流电路通常由一个二极管和一个负载组成。
二极管的正极连接到输入电源，负极连接到负载。
当输入电源为正电压时，二极管就会导通，并将正极的电压传递到负载上。
当输入电源为负电压时，二极管不导通，负载处于断开状态。
二极管整流电路之所以能够将交流信号转换为直流信号，是因为它利用了二极管的单向导电性。
当二极管正偏，它能够很好地将正电压传递到负载上；当二极管反偏，它将能够阻断负电压的传递，从而达到整流的效果。
二、二极管整流电路的使用方法1.半波整流电路半波整流电路是将一个AC信号转换为一个半波的直流信号。
电路中的二极管只能带过正半周的信号，负半周的则被截去。
因此，半波整流电路实际输出功率仅为输入功率的一半。
2.全波整流电路全波整流电路则是将一个AC信号转换为一个全波的直流信号。
电路中使用了两个二极管，可以带过正负半周的信号。
这种电路的输出功率为输入功率的70%左右，比半波整流电路效率要高。
3.桥式整流电路桥式整流电路则是一种全波整流电路的变种，使用了四个二极管。
桥式整流电路实现了对AC信号的全波整流，输出功率能够达到输入功率的90%左右，效率最高。
三、二极管整流电路的应用场景因为二极管整流电路能够将交流信号转换为直流信号，因此，它在电子学中应用非常广泛：1. 整流滤波器。
二极管整流电路常常用于直流电源中加入滤波电容器，以消除电源中的波动。
2. 充电器。
充电器通常需要将一个交流信号转换为一个直流信号，因此需要使用到整流电路。
3. 照明电路。
LED等光源需要直流电源才能正常工作，因此照明电路中也会使用到整流电路。
四、结语总而言之，二极管整流电路是电子工程师频繁使用的电路之一。
它在实际应用中能够很好地解决直流电源的问题，并且可以根据需求选用不同的整流电路。
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包含恒压型负载
特点：负载 中的电势影 响了二极管 的导通时刻
vdiode vs (vL Ed )
•二极管导通时刻
vs Ed
哈尔滨工业大学电气工程系
文件:
• vs Ed 后， 二极管仍可导通 一段时间
电力电子技术05.11
电力电子技术
二极管整流器(1)
3.2 单相二极管桥式整流器
根据交流电源的相数和整流输出对交流电源正负半 波的利用情况，AC－DC变换器可分为以下两大类。 半波整流器 1相，1脉冲整流器 2相，2脉冲整流器 3相，3脉冲整流器 全波整流器 1相，2脉冲整流器
3相，6脉冲整流器
脉冲数指交流电1个周期内整流输出电压中包含的正弦 波的波头数。 单相变压器副边绕组有中心抽头，可获得2相交流电。
哈尔滨工业大学电气工程系
文件:
电力电子技术
课间
•电感的作用
vdiode vs (vL vR )
di vL L dt
储存 电能
=
释放 电能
t3
0
vL dt
t3 0
t3
0
di L dt dt
L di 0 AreaA AreaB
哈尔滨工业大学电气工程系
文பைடு நூலகம்: 电力电子技术05.10
电力电子技术
二极管整流器(1)
晶闸管 理想特性
二极管 理想特性
哈尔滨工业大学电气工程系
文件: 电力电子技术05.6
电力电子技术
二极管整流器(1)
3.1.4 整流器负载的基本形式
L R
E
电阻（R） 阻感（R-L） （如：电磁铁） 电感－恒压型负载(voltage sink)（L-E） （如：直流电动机） 恒流型负载(current sink) （L极大） （如：直流电动机,电磁铁） 电容－电阻（R－E，E为电容） 恒压型负载（E，E为大电容）
哈尔滨工业大学电气工程系
文件: 电力电子技术05.7
电力电子技术
二极管整流器(1)
3.1.5 整流器在不同负载下的工作特点
纯电阻负载
vs Ri
特点：负载上电压 、电流同相位。
哈尔滨工业大学电气工程系
文件: 电力电子技术05.8
电力电子技术
二极管整流器(1)
阻感负载
di vs Ri L dt
电路结构 内阻抗
滤 波 电 容 电压源
•电路虽然简单，但求取电压、电流波形的函数形式 是很繁琐的。因而往往要借助仿真工具来分析电路。
哈尔滨工业大学电气工程系
文件: 电力电子技术05.12
电力电子技术
二极管整流器(1)
理想化的二极管桥式整流电路
首先以电阻和恒流型负载形式为例分析简化整流电路工 作原理，然后讨论实际的二极管整流电路。
电源为由电网提供的50Hz交流电。 通过二极管整流器变换为不控的直流电。 二极管整流器价格低廉，应用广泛：如开关电源、 交流电机驱动、直流电机伺服驱动。 很多场合下，整流器直接由电网供电而不通过工频 变压器。对许多电力设备来讲，省去体积大、价格高 的变压器是很重要的。
哈尔滨工业大学电气工程系
文件: 电力电子技术05.2
哈尔滨工业大学电气工程系
文件: 电力电子技术05.13
电力电子技术
二极管整流器(1)
二极管的通断规律
共阴极组
在共阴组中，阳极 电位最高的器件正 偏导通，其 它器 件反偏截止
•电流从共阴组流出， 从共阳组流入
共阳极组
在共阳组中，阴极 电位最低的器件正 偏导通，其它器件 反偏截止
电力电子技术05.14
哈尔滨工业大学电气工程系
文件: 电力电子技术05.4
电力电子技术
二极管整流器(1)
3.1.2 整流器的拓扑结构
单相半波
单相桥式
两相半波
三相半波
三相桥式
哈尔滨工业大学电气工程系
文件:
电力电子技术05.5
电力电子技术
二极管整流器(1)
3.1.3 开关器件的选择
开关器件工作特点 开关两端电压为正时，导通。 开关两端电压反转时，关断。 常采用二极管（晶闸管）作为开关器件。
二极管整流器(1)
3 二极管整流器
整流(Rectification)：把交流电变换成直流电。 整流器(Rectifier)：实现整流的变换器。 整流器是出现最早的电力电子变换器。 最常用的变流电路。
哈尔滨工业大学电气工程系
文件:
电力电子技术05.1
电力电子技术
二极管整流器(1)
二极管整流器 方框图
电力电子技术
二极管整流器(1)
学习目的： 整流器的拓扑结构 整流电路的分析方法 单相整流器工作原理
三相整流器工作原理
电力电子电路的计算机仿真
学时：4
哈尔滨工业大学电气工程系
文件:
电力电子技术05.3
电力电子技术
二极管整流器(1)
3.1 整流器的拓扑结构和基本概念
3.1.1 整流器的分类
特点：负载电流滞后于 电压，电感储能使二极 管导通时间延长。
t1之前，vs vR , i建立，L储能增加
哈尔滨工业大学电气工程系
t1～t3，vs vR, i减小，L储能释放
文件: 电力电子技术05.9
t2～t3，vs 0 , i 0， L储能使D1导通
电力电子技术
二极管整流器(1)