半波整流,全波整流,桥式整流二极管
直流稳压电源的组成和功能

UOmax
=
R1
+
R2 R2
+
RW
UZ
=4.7 +4.7+ 4.7
4.74=12V
(d) 实际的稳压电源采取的改进措施
+
R3
UI _
T1 R
R1
T2
RW1 RW
RW2
UZ UB2 R2
+
RL UO _
集成化集成稳压电源
1. 比较放大级采用差动放大器或集成运放 2.调整管采用复合三极管 3. 采用辅助电源(比较放大部分的电源) 4. 用恒流源负载代替集电极电阻以提高增益 5. 内部加短路和过热保护电路
u1
u2
RL uo
t
0 2
b
Uo
=1
2
2
0 uo
d
(t
)
=
1
2
0
=
2U2
0.45U2
2U2 sin td (t)
Io= Uo /RL =0.45 U2 / RL
二极管上的平均电流及承受的最高反向电压:
uD
T
D
io uD
u1
t
u2
RL
uo
0
2
UDRM
二极管上的平均电流: ID = IO 承受的最高反向电压: UDRM= 2U2
uo=u2
–
b
u2<0时:
二极管截止, uo=0
为分析简单起见,把二极管当作理想元件处理,即 二极管的正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。
单相半波整流电压波形 u2
uD
Ta
D
0
uo
整流工作原理

整流工作原理
整流是将交流电信号转换为直流电信号的过程。
整流器是负责执行整流的电路元件或设备。
整流的目的是将电流方向限制为单一方向,使其变成直流电。
这可以通过半波整流或全波整流来实现。
以下是整流的基本工作原理:
1.半波整流:
在半波整流中,只有交流波浪的一个半周期被允许通过整流器。
最简单的半波整流电路是使用二极管。
在正半周(正半周期),二极管导通,电流通过;在负半周(负半周期),二极管截止,电流被阻止。
这样就实现了将电流方向限制为单一方向。
2.全波整流:
在全波整流中,整个交流波浪都被允许通过整流器。
最常见的全波整流电路是桥式整流电路,它使用四个二极管。
在正半周,一对二极管导通,允许电流通过;在负半周,另一对二极管导通,也允许电流通过。
这样,无论电流方向如何,都能够被整流为单一方向。
3.滤波:
整流后的直流电信号可能仍然包含一些脉动或波动。
为了减小这些波动,常常在整流电路之后添加一个滤波电容。
这个电容器能够存储电荷并在负载电阻需要电流时释放,从而平滑直流电信号。
4.平均值和峰值:
整流后得到的直流电信号的平均值是原始交流信号的一半。
同时,整流后的直流电信号的峰值电压等于原始交流信号的峰值电压。
整流是电源供电系统中常见的过程,用于将交流电源转换为适用于大多数电子设备和电路的直流电源。
整流器在电子设备、电源适配
器和电源系统中扮演着重要的角色。
半波整流全波整流桥式整流的详细介绍,适合入门者

半波整流全波整流桥式整流的详细介绍,适合入门者TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-半波整流、全波整流、桥式整流整流,就是把交流电变为直流电的过程。
利用具有单向导电特性的器件,可以把方向和大小交变的电流变换为直流电。
下面介绍利用晶体二极管组成的各种整流电路。
一、半波整流电路图(1)是一种最简单的整流电路。
它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz ,组成。
变压器把市电电压(多为220伏)变换为所需要的交变电压E2 ,D 再把交流电变换为脉动直流电。
下面从右图(2)的波形图上看着二极管是怎样整流的。
变压器砍级电压E2 ,是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压,它的波形如图(2)(a)所示。
在0~π时间内,E2 为正半周即变压器上端为正下端为负。
此时二极管承受正向电压面导通,E2 通过它加在负载电阻Rfz上,在π~2π时间内,E2 为负半周,变压器次级下端为正,上端为负。
这时D 承受反向电压,不导通,Rfz,上无电压。
在2π~3π时间内,重复0~π时间的过程,而在3π~4π时间内,又重复π~2π时间的过程…这样反复下去,交流电的负半周就被"削"掉了,只有正半周通过Rfz,在Rfz上获得了一个单一右向(上正下负)的电压,如图5-2(b)所示,达到了整流的目的,但是,负载电压Usc 。
以及负载电流的大小还随时间而变化,因此,通常称它为脉动直流。
这种除去半周、图下半周的整流方法,叫半波整流。
不难看出,半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的,电流利用率很低(计算表明,整流得出的半波电压在整个周期内的平均值,即负载上的直流电压Usc = )因此常用在高电压、小电流的场合,而在一般无线电装置中很少采用。
二、全波整流电路如果把整流电路的结构作一些调整,可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。
单相半波、单相全波和单相桥式整流器

单相半波、单相全波和单相桥式整流器1.单相半波整流滤波器图1 单相半波整流滤波电路原理图图1所示是单相半波整流滤波电路原理图,图1(a)是电路原理图,图1(b)是整流波形图。
由于整流器具有单向通导的特性,所以输入电压U1 经整流器VD 整流后就变成了单向脉动波Uo,而输入的负半周被隔离掉。
一般整流器后面都有电容滤波器,如图1(a)中C,将脉动波变成直流波Uc,如图1(b) 所示。
有些情况下,由于某种原因将电容损坏,而电容上的标称值又看不清楚,就无法贸然更换。
在此情况下如何选择C 的电容量就成了首要问题。
这里可以用一个简单的方法计算出来,即一般要求在放电结束时的那一点上,电容上电压下降不超过5%,根据电容放电公式:(1)式中Uc——为在放电时间结束时那一点的瞬时电压;Uco——放电开始时的电压;t——放电时间,在半波整流时为10ms 的值;——放电时间常数,=C(F)R(Ω),单位是“s”将式(2-1)改写成:(2)按照上面的要求,为了便于计算,设放电到10ms 时,应当Uc=0.95Uco,代入这些数据后,上式就变为:即CR=19.5X10-3/R (s),式中R——是整流滤波电源输出最大容量时的等效负载电阻值,于是电容C=19.5X10-3/R就可取标称值的电容代替。
{{分页}}2.单相全波整流滤波器单相半波整流一般都用于小功率的情况,所以当功率稍微增大时就必须用全波整流。
图2(a)所示是单相全波整流电路原理图,图2(b)是它的整流波形图。
由图中可以看出,这是两个单相半波整流器的组合。
需指出的是,有时这种整流器前面加了变压器,目的是使次级电压可以根据设计的要求随意变化。
图2 单相全波整流电路原理图往往有的情况下将小功率变压器烧坏了,而一般机器内的变压器由于是非标准件,并不给出它的绕线参数,使用户无从下手。
遇有这种情况就可以自己动手另外绕制一个变压器来代替。
下面就给出一个简单决定匝数的方法。
首先看一下变压器初级和次级之间的关系。
半波整流电路与单相桥式整流电路工作原理

半波整流电路★工作原理电路如右图所示,设在u2的正半周,A点为正,B点为负,二极管外加正向电压,因而处于导通状态。
电流从A点流出,经过二极管D和负载电阻流入B点,。
在u2的负半周,B点为正,A点为负,二极管外加反向电压,因而处于截止状态。
波形如下图所示。
★主要参数◆输出电压的平均值:就是负载电阻上电压的平均值U O(A V)。
◆负载电流的平均值◆整流输出电压的脉动系数S:为整流输出电压的基波峰值U OM与输出电压平均值U O(A V)之比,即S愈大,脉动愈大。
半波整流电路的输出脉动很大。
★二极管的选择二极管的正向平均电流等于负载电流平均值,即二极管承受的最大反向电压等于变压器副边的峰值电压,即允许电源电压波动±10%,最大整流平均电流I F最高反向工作电压U R均应至少留有10%的余地,单相半波整流的特点:电路简单、所用二极管少。
输出电压低、交流分量大(即脉动大),效率低。
只适用于整流电流小,对脉动要求不高的场合。
单相桥式整流电路★工作原理设变压器,U2为其有效值。
◆当u2为正半周时,D1和D3管导通,D2和D4管截止,电流由A点流出,方向如右图所示。
u O=u2,D2和D4管承受的反向电压为-u2。
◆当u2为负半周时,D2和D4管导通,D1和D3管截止,电流由B点流出,方向如右图所示。
u O=-u2,D1和D3管承受的反向电压为u2。
由于D1、D3和D2、D4两对二极管交替导通,致使负载电阻R L上在u2的整个周期内都有电流通过,而且方向不变,输出电压。
如右图所示为其电压和电流的波形,实现了全波整流。
★输出电压平均值U O(A V)和输出电流平均值I O(A V)◆输出电压平均值结论:在输入电压相同的情况下,全波整流输出电压平均值为半波整流电路的两倍。
◆负载电流的平均值结论:在输入电压相同的情况下,全波整流输出电流平均值为半波整流电路的两倍。
◆整流输出电压的脉动系数S:结论:与半波整流电路相比,输出电压的脉动减小很多。
变频器整流原理

变频器整流原理
变频器是一种电子设备,用来将输入的交流电转换为可变频率的输出交流电。
整流是变频器的一个重要部分,主要用于将输入交流信号进行整流处理,实现半波、全波或者桥式整流。
变频器整流的原理基本上是通过半导体材料的导电特性实现的。
常用的整流元件有二极管、三极管和双向晶闸管等。
半波整流:半波整流的原理是利用二极管的导通特性对输入交流信号进行整流处理。
当输入交流信号的正半周期时,二极管导通,输出为正整流电压;当输入交流信号的负半周期时,二极管截止,输出为零电压。
全波整流:全波整流的原理是利用二极管的导通特性对输入交流信号进行整流处理,并使用中心引线方式将输入信号分成两路。
当输入交流信号的正半周期时,其中一路二极管导通,输出为正整流电压;当输入交流信号的负半周期时,另一路二极管导通,输出为正整流电压。
通过两个半波整流电压的叠加,实现了全波整流。
桥式整流:桥式整流的原理是利用四个二极管构成桥式整流电路,将输入的交流信号分成两路。
当输入信号的正半周时,其中两个二极管导通,输出为正整流电压;当输入信号的负半周期时,另外两个二极管导通,输出为正整流电压。
通过四个二极管交替导通的方式,实现了桥式整流。
总的来说,变频器整流的原理是利用半导体元件的导电特性,
对输入交流信号进行整流处理,得到可变频率的输出交流信号。
这样可以实现对电机的电压和频率的精确控制。
典型的几种整流检波电路-精

0
V截 止
2
V
3 t
半波整流电容滤波波形
(b) 导通
半波整流
单相半波整流 选管条件: ① 二极管允许的最大反向电压应大于承受的反向峰值电压; ② 二极管允许的最大整流电流应大于流过二极管的实际工作电流。 电路缺点:电源利用率低,纹波成分大 解决方案:全波整流
全波整流
全波整流桥 变压 式器中心抽头式 变压器中心抽头式单相全波整流电路
工作原理 ① v2正半周时,如图(a)所示,A点电位高于B点电位,则V1、
V3导通(V2、V4截止),i1自上而下流过负载RL; ② v2负半周时,如图(b)所示,A点电位低于B点电位,则V2、
V4导通(V1、V3截止),i2自上而下流过负载RL;
v2一周期内,两组整流二极管轮流导通产生的单方向电流i1 和i2叠 加形成了iL。于是负载得到全波脉动直流电压vL。
在v1一周期内,流过二极管的电流iV1 、iV2叠加形成全波脉动直流 电流iL,于是RL两端产生全波脉动直流电压vL。故电路称为全波整
流电路。
全波整流
全波整流电路参数
(1)负载电压VL
VL 0.9V2
(2)负载电流IL
IL
VL RL
0.9V2 RL
(3)二极管的平均电1流IV IV 2 IL
(4)二极管承受反向峰值电压VRM
(2)负载电流IL
IL
VL RL
0.45V2 RL
(3)二极管正向电流IV和负载电流IZ
IV
IL
0.45V2 RL
(4)二极管反向峰值电压VRM
VRM 2V2 1.41V2
(1.2.2)
半波整流
单相半波整流电容滤波
图a、b分别为单相半波整流电容滤波电路及波形,
三相半波、桥式(全波)整流及六脉冲整流电路

图中的晶闸管整流器 VS 和二极管整流器 VD 的工作方式有很大区别。 (1) 二极管整流器 VD 阳极和阴极之间的正向电压只要大于其 PN 结的势 垒电压,二极管就导通。而晶闸管整流器 VS,在其控制极没有触发信号加上时, 只要其阳极和阴极之间的正向电压不大到把管子击穿,那么它就不导通。 (2) 晶闸管整流器 VS 的导通条件有: ① 阳极和阴极之间的正向电压。对于二极管整流器来说,这个电压只要在 0.7V 左右时,就开始导通了;而晶闸管一般规定在 6V 以上。 ② 控制极触发信号电压。晶闸管一般都用脉冲触发,要求这个电压脉冲要 有一定的幅度和宽度,没有一定的幅度就不能抵消 PN 结的势垒电压,没有一定 的宽度就不能有足够的时间使导通由一点扩散到整个 PN 结。一般要求幅度为 3~5V,宽度 4~10µs,触发电流 5~300mA。 ③ 维持电流。是指可以维持晶闸管整流器 VS 导通的最小电流,一般对 20A 到 200A 的晶闸管来说,规定其维持电流小于 60mA。 ④ 擎住电流。是指晶闸管被打开而控制极触发信号电压消失后,可以维持 继续导通的最小电流,这个电流一般是维持电流的若干倍。 (3)控制角α与导通角θ为了表征晶闸管对交流电压的控制行为而引出了 这两个参量。图 5 所示是控制角α与导通角θ的关系。下面就对它们的含义进行 讨论。
其中 P 为控制脉冲数,比如 6 脉冲时是 60º,12 脉冲时是 30º,18 脉冲时是 20º, 24 脉冲时是 15º等等,脉动周期越小,其整流输出电压越高、越接近交流电压峰 值,其表示式为在区间的积分:
(5) 对于 12 脉冲半波整流来说,当α=0 时,
这已是 220V 相电压的峰值;若是 12 脉冲全波整流,其值为:
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一、半波整流电路
图1
图1是一种最简单的整流电路。
它由电源变压器B、整流二极管D和负载电阻Rfz组成。
变压器把市电电压变换为所需要的交变电压e2,D 再把交流电变换为脉动直流电。
下面从图2的波形图上看看二极管是怎样整流的。
图2
变压器次级电压e2,是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压,它的波形如图2(a)所示。
在0~π时间内,e2 为正半周即变压器上端为正下端为负。
此时整流二极管承受正向电压而导通,e2 通过它加在负载电阻Rfz上,在π~2π时间内,e2 为负半周,变压器次级下端为正,上端为负。
这时D承受反向电压,不导通,Rfz上无电压。
在2π~3π时间内,重复0~π时间的过程,而在3π~4π时间内,又重复π~2π时间的过程…这样反复下去,交流电的负半周就被"削"掉了,只有正半周通过Rfz,在Rfz上获得了一个单一右向(上正下负)的电压,如图2(b)所示,达到了整流的目的,但是,负载电压Usc 。
以及负载电流的大小还随时间而变化,因此,通常称它为脉动直流。
这种除去半周、留下半周的整流方法,叫半波整流。
不难看出,半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的,电流利用率很低(计算表明,整流得出的半波电压在整个周期内的平均值,即负载上的直流电压Usc =0.45e2 )因此常用在高电压、小电流的场合,而在一般无线电装置中很少采用。
二、全波整流电路
如果把整流电路的结构作一些调整,可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。
图3是全波整流电路的电原理图。
图3
全波整流电路,可以看作是由两个半波整流电路组合成的。
变压器次级线圈中间需要引出一个抽头,把次组线圈分成两个对称的绕组,从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a 、e2b ,构成e2a 、D1、Rfz与e2b 、D2 、Rfz ,两个通电回路。
图4
全波整流电路的工作原理,可用图4所示的波形图说明。
在0~π间内,e2a 对Dl为正向电压,D1 导通,在Rfz 上得到上正下负的电压;e2b 对D2 为反向电压,D2 不导通。
在π-2π时间内,e2b 对D2 为正向电压,D2 导通,在Rfz 上得到的仍然是上正下负的电压;e2a 对D1 为反向电压,D1 不导通。
如此反复,由于两个整流元件D1 、D2 轮流导电,结果负载电阻Rfz 上在正、负两个半周作用期间,都有同一方向的电流通过,因此称为全波整流,全波整流不仅利用了正半周,而且还巧妙地利用了负半周,
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