桥式整流电路
桥式整流电流的绝对值电路
桥式整流电流的绝对值电路
桥式整流电路是一种用于将交流电转换为直流电的电路，其中桥式整流器使用四个二极管来实现。
在这个电路中，通过适当的开关，交流电信号可以被有效地转换成直流电信号。
桥式整流电路的输出电流是交流电的绝对值，因为它通过使用四个二极管来使正半周和负半周的信号都通过。
以下是桥式整流电路的基本工作原理：
四个二极管：桥式整流电路使用四个二极管，它们排列成一个桥形结构。
这四个二极管分别被命名为D1、D2、D3和D4。
交流输入： 交流电源的两端分别连接到桥式整流电路的输入端。
工作过程：在正半周，二极管D1和D3导通，而D2和D4截至。
这使得电流沿着一个路径流过负载。
在负半周，二极管D2和D4导通，而D1和D3截至。
这时电流沿着另一个路径流过负载。
输出波形：通过这个过程，输出波形变得类似于输入波形的绝对值。
因此，输出电流的绝对值为正，而不再有负半周。
桥式整流电路的优点是它可以实现较高的整流效率，因
为它能够利用输入交流信号的全部周期。
这使得它在一些应用中比单一二极管整流器更受欢迎。
请注意，为了确保电路正常工作，应选择适当的二极管和其他元件，并遵循相关的电气安全标准。
如果在特定应用中需要更多的电源质量，可能需要进一步的电源滤波电路。
桥式整流电路图及工作原理
桥式整流电路图及工作原理桥式整流电路如图1所示，图（a）、（b）、（c）是桥式整流电路的三种不同画法。
由电源变压器、四只整流二极管D1~4 和负载电阻R L组成。
四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流。
图1 桥式整流电路图桥式整流电路的工作原理如图2所示。
在u2的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，电流由TR次级上端经D1→RL→D3回到TR次级下端，在负载RL上得到一半波整流电压在u2的负半周，D1、D3截止，D2、D4导通，电流由Tr次级的下端经D2→RL→D4回到Tr次级上端，在负载RL上得到另一半波整流电压。
这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形，其电流的计算与全波整流相同，即UL = 0.9U2IL = 0.9U2／RL流过每个二极管的平均电流为ID = IL／2 = 0.45 U2／RL每个二极管所承受的最高反向电压为什么叫硅桥,什么叫桥堆目前，小功率桥式整流电路的四只整流二极管，被接成桥路后封装成一个整流器件，称"硅桥"或"桥堆"，使用方便，整流电路也常简化为图Z图1（c）的形式。
桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点，但多用了两只二极管。
在半导体器件发展快，成本较低的今天，此缺点并不突出，因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。
二极管整流电路原理与分析半波整流二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。
当输入电压处于交流电压的正半周时，二极管导通，输出电压vo=v i-v d。
当输入电压处于交流电压的负半周时，二极管截止，输出电压vo=0。
半波整流电路输入和输出电压的波形如图所示。
二极管半波整流电路对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备，半波整流输出的脉动电压就足够了。
桥式整流电路工作原理
桥式整流电路工作原理
桥式整流电路是一种常用的电路结构，用于将交流电转换为直流电。
它由四个二极管和一个负载组成。
工作原理如下：
1. 基本电路：首先，将交流电源连接到桥式整流电路的输入端。
交流电源的正负端与桥式整流电路的两个对角线上的连接点相连接，形成交流电的输入接点，而另外两个对角线上的连接点则作为直流电的输出接点。
2. 正半周：当交流电压为正半周期时，输入电流流经二极管1
和二极管4，然后通过负载，最后回到交流电源。
3. 负半周：当交流电压为负半周期时，输入电流流经二极管2
和二极管3，然后通过负载，最后回到交流电源。
4. 筛选：在交流电压为正半周期时，二极管1导通，而二极管4截止。
反之，当交流电压为负半周期时，二极管2导通，而
二极管3截止。
这样，可以通过筛选作用将交流电转换成了只包含正半周期或负半周期的电流。
5. 整流：最后，在负载的作用下，只有正半周期或负半周期的电流通过，并且流向负载的方向一致。
而对于相反的半周期，电流则无法通过。
通过以上的工作原理，桥式整流电路能够将交流电转换为负载
所需的直流电。
这种电路结构简单，效率高，广泛应用于电源供应等领域。
桥式整流电路工作原理-概述说明以及解释
桥式整流电路工作原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容：在现代电子设备中，电流的整流是一项非常重要的工作。
桥式整流电路作为一种常用的整流方法，被广泛应用于各类电子设备中。
它能够将交流电转换为直流电，为电子设备的正常运行提供可靠的电源。
桥式整流电路是一种基于二极管工作原理的电路，它由一组电子元件组成，包括四个二极管和一个负载电阻。
通过精确的布置和控制，桥式整流电路能够将交流电信号的正半周和负半周分别转换为直流电信号的正半周和负半周，从而实现电流的单向导通。
桥式整流电路的工作原理可以简单描述如下：当输入的交流电信号的正半周到达桥式整流电路时，这时二极管D1和D3导通，二极管D2和D4截止。
这使得正半周的电流经过D1、D3和负载电阻，形成了一个普通的单向直流电。
当输入的交流电信号的负半周到达时，二极管D2和D4导通，二极管D1和D3截止。
这使得负半周的电流经过D2、D4和负载电阻，同样形成了一个单向的直流电。
通过上述工作原理，桥式整流电路能够将输入的交流电转换为稳定的直流电输出。
这种输出电流不仅电压稳定，而且频率与输入信号一致，能够满足各类电子设备对电源的要求。
总的来说，桥式整流电路是一种可靠的、高效的电流整流方法，其工作原理简单易懂。
在今后的发展中，桥式整流电路有望在各类电子设备中得到更广泛的应用。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将围绕桥式整流电路的工作原理展开讨论。
首先，在引言部分概述桥式整流电路的基本概念和重要性。
其次，正文部分将详细介绍桥式整流电路的基本原理和工作过程。
在结论部分，我们将对桥式整流电路的工作原理进行总结，并展望其在未来的应用前景。
通过这样的文章结构，读者可以系统地了解桥式整流电路的工作原理以及其应用的潜力。
接下来，让我们进入正文部分，详细探讨桥式整流电路的基本原理。
目的部分的内容可以如下所示：1.3 目的本文的目的是深入探讨桥式整流电路的工作原理。
通过对桥式整流电路的基本原理和工作过程进行详细的分析和解释，旨在帮助读者更好地理解该电路的工作原理及其应用。
电力电子单相桥式全控整流电路
目录第1章绪论 (1)1.1 什么是整流电路 (1)1.2 整流电路的发展与应用 (1)1.3 本设计的简介 (1)第二章总体设计方案介绍 (2)2.1总的设计方案 (2)2.2 单相桥式全控整流电路主电路设计 (3)2.3保护电路的设计 (5)2.4触发电路的设计 (9)第三章整流电路的参数计算与元件选取 (12)3.1 整流电路参数计算 (12)3.2 元件选取 (13)第四章设计总结 (15)4.1设计总结 (15)第五章心得体会 (16)参考文献 (17)第1章绪论1.1 什么是整流电路整流电路（rectifying circuit）把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
可以从各种角度对整流电路进行分类，主要的分类方法有：按组成的期间可分为不可控，半控，全控三种；按电路的结构可分为桥式电路和零式电路；按交流输入相数分为单相电路和多相电路；按变压器二次侧电流的方向是单向还是双向，又可分为单拍电路和双拍电路.1.2 整流电路的发展与应用电力电子器件的发展对电力电子的发展起着决定性的作用，因此不管是整流器还是电力电子技术的发展都是以电力电子器件的发展为纲的，1947年美国贝尔实验室发明了晶体管，引发了电子技术的一次革命；1957年美国通用公司研制了第一个晶闸管，标志着电力电子技术的诞生；70年代后期，以门极可关断晶闸管（GTO）、电力双极型晶体管（BJT）和电力场效应晶体管（power-MOSFET）为代表的全控型器件迅速发展，把电力电子技术推上一个全新的阶段；80年代后期，以绝缘极双极型晶体管（IGBT）为代表的复合型器件异军突起，成为了现代电力电子技术的主导器件。
桥式整流电路
桥式整流电路图及工作原理介绍桥式整流电路如图1所示，图（a）、（b）、（c）是桥式整流电路的三种不同画法。
由电源变压器、四只整流二极管D1~4 和负载电阻RL组成。
四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流。
图1 桥式整流电路图桥式整流电路的工作原理如图2所示。
在u2的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，电流由TR次级上端经D1→ RL →D3回到TR 次级下端，在负载RL上得到一半波整流电压在u2的负半周，D1、D3截止，D2、D4导通，电流由Tr次级的下端经D2→ RL →D4 回到Tr次级上端，在负载RL 上得到另一半波整流电压。
这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形，其电流的计算与全波整流相同，即UL = 0.9U2IL = 0.9U2／RL流过每个二极管的平均电流为ID = IL／2 = 0.45 U2／RL每个二极管所承受的最高反向电压为什么叫硅桥,什么叫桥堆目前，小功率桥式整流电路的四只整流二极管，被接成桥路后封装成一个整流器件，称"硅桥"或"桥堆"，使用方便，整流电路也常简化为图Z图1（c）的形式。
桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点，但多用了两只二极管。
在半导体器件发展快，成本较低的今天，此缺点并不突出，因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。
二极管整流电路原理与分析半波整流二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。
当输入电压处于交流电压的正半周时，二极管导通，输出电压v o=v i-v d。
当输入电压处于交流电压的负半周时，二极管截止，输出电压v o=0。
半波整流电路输入和输出电压的波形如图所示。
二极管半波整流电路对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备，半波整流输出的脉动电压就足够了。
但对于电子电路，这种电压则不能直接作为半导体器件的电源，还必须经过平滑（滤波）处理。
平滑处理电路实际上就是在半波整流的输出端接一个电容，在交流电压正半周时，交流电源在通过二极管向负载提供电源的同时对电容充电，在交流电压负半周时，电容通过负载电阻放电。
桥式整流电路计算
桥式整流电路计算桥式整流属于全波整流,它不就是利用副边带有中心抽头的变压器,用四个二极管接成电桥形式,使在电压V2的正负半周均有电流流过负载,在负载形成单方向的全波脉动电压。
桥式整流电路计算主要参数:单相全波整流电路图利用副边有中心抽头的变压器与两个二极管构成如下图所示的全波整流电路。
从图中可见正负半周都有电流流过负载,提高了整流效率。
全波整流的特点:输出电压V O高;脉动小;正负半周都有电流供给负载,因而变压器得到充分利用,效率较高。
主要参数: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。
从能量的观点瞧,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,电感L有平波作用桥式整流电路电感滤波优点:整流二极管的导电角大,峰值电流小,输出特性较平坦。
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10.1.1桥式整流器滤波电路如图所示,已知V1就是220V交流电源,频率为50Hz,要求直流电压V L=30V,负载电流I L=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。
桥式整流电路电容滤波电路图10、5分别就是单相桥式整流电路图与整流滤波电路的部分波形。
这里假设t<0时,电容器C已经充电到交流电压V2的最大值(如波形图所示)。
结论1:由于电容的储能作用,使得输出波形比较平滑,脉动成分降低输出电压的平均值增大。
结论2:从图10、6可瞧出,滤波电路中二极管的导电角小于180o,导电时间缩短。
因此,在短暂的导电时间内流过二极管很大的冲击电流,必须选择较大容量的二极管。
在纯电阻负载时:有电容滤波时:结论3:电容放电的时间τ=R L C越大,放电过程越慢,输出电压中脉动(纹波)成分越少,滤波效果越好。
桥式整流电路图及工作原理介绍
桥式整流电路图及工作原理介绍桥式整流电路如图1所示，图（a）、（b）、（c）是桥式整流电路的三种不同画法。
由电源变压器、四只整流二极管D1~4 和负载电阻RL组成。
四只整流二极管接成电桥形式，故称桥式整流。
图1 桥式整流电路图桥式整流电路的工作原理如图2所示。
在u2的正半周，D1、D3导通，D2、D4截止，电流由TR次级上端经D1→ RL →D3回到TR 次级下端，在负载RL上得到一半波整流电压在u2的负半周，D1、D3截止，D2、D4导通，电流由Tr次级的下端经D2→ RL →D4 回到Tr次级上端，在负载RL 上得到另一半波整流电压。
这样就在负载RL上得到一个与全波整流相同的电压波形，其电流的计算与全波整流相同，即UL = 0.9U2IL = 0.9U2／RL流过每个二极管的平均电流为ID = IL／2 = 0.45 U2／RL每个二极管所承受的最高反向电压为什么叫硅桥,什么叫桥堆目前，小功率桥式整流电路的四只整流二极管，被接成桥路后封装成一个整流器件，称"硅桥"或"桥堆"，使用方便，整流电路也常简化为图Z图1（c）的形式。
桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点，但多用了两只二极管。
在半导体器件发展快，成本较低的今天，此缺点并不突出，因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。
二极管整流电路原理与分析半波整流二极管半波整流电路实际上利用了二极管的单向导电特性。
当输入电压处于交流电压的正半周时，二极管导通，输出电压v o=v i-v d。
当输入电压处于交流电压的负半周时，二极管截止，输出电压v o=0。
半波整流电路输入和输出电压的波形如图所示。
二极管半波整流电路对于使用直流电源的电动机等功率型的电气设备，半波整流输出的脉动电压就足够了。
但对于电子电路，这种电压则不能直接作为半导体器件的电源，还必须经过平滑（滤波）处理。
平滑处理电路实际上就是在半波整流的输出端接一个电容，在交流电压正半周时，交流电源在通过二极管向负载提供电源的同时对电容充电，在交流电压负半周时，电容通过负载电阻放电。
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(a)电路图 (b)波形图 图15.04 单相半波整流电路
根据图15.04可知，输出电压在一个工频周期 内，只是正半周导电，在负载上得到的是半个正 弦波。负载上输出平均电压为：
VO VL 1 π 2π 0 2V2 sin td(t )
2 V2 0.45 V2 π
流过负载和二极管的平均电流为
U DRM 2U 2 122 172 V
例：单相桥式整流电路，已知交流电网电压 220 V， 负载电阻 RL = 50，负载电压 Uo=100V，试求 变压器的变比和容量，并 选择二极管。
解：整流电流的平均值
变压器副边电流有效值
U o 100 Io 2A R L 50
I = 1.11 Io= 2 1.11 = 2. 2 A
15.1.1 单相桥式整流电路
(1) 工作原理
单相桥式整流电路是最 基本的将交流转换为直流的 电路，其电路如图15.02（a） 所示。
（a）桥式整流电路 （b）波形图 图15.02 单相桥式整流电路
在分析整流电路工作原理时，整流电路 中的二极管是作为开关运用，具有单向导电
性。根据图15.02(a)的电路图可知：
流过负载的脉动电压中包含有直流分量和 交流分量，可将脉动电压做傅里叶分析。此时 谐波分量中的二次谐波幅度最大，最低次谐波 的幅值与平均值的比值称为脉动系数S。
2 4 4 vO 2V2 ( cos 2 t cos 4 t ) π 3π 15π
4 2V2 S 3π 2 2V2 2 0.67 π 3
模拟电子技术基础
第十八讲
主讲 ：黄友锐
安徽理工大学电气工程系
15.1 单相整流电路
15.2 滤波电路
电子电路工作时都需要直流电源提供能量， 电池因使用费用高，一般只用于低功耗便携式的 仪器设备中。本章讨论如何把交流电源变换为直 流稳压电源，一般直流电源由如下部分组成：
电源的方框图如图15.01所示。
VRmax 2 2V2
单相全波整流电路的脉动系数S与单相桥式 整流电路相同。
4 2V2 S 3π
2 2V2 2 0.67 π 3
单相桥式整流电路的变压器中只有交流电流 流过，而半波和全波整流电路中均有直流分量流 过。所以单相桥式整流电路的变压器效率较高， 在同样的功率容量条件下，体积可以小一些。单 相桥式整流电路的总体性能优于单相半波和全波 整流电路，故广泛应用于直流电源之中。
整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分 的脉动直流电。 滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减 少交流成分，增加直流成分。
稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术 进一步稳定直流电压。
15.1 单相整流电路
15.1.1 单相桥式整流电路
15.1.2 单相半波整流电路 15.1.3 单相全波整流电路
注意，整流电路中的二极管是作为开关运用的。 整流电路既有交流量，又有直流量，通常对: 输入（交流）—-用有效值或最大值； 输出（交直流）-—用平均值； 整流管正向电流—-用平均值；
整流管反向电压-—用最大值。
例：单相桥式整流电路，已知交流电网电压 为 220 V，负载电阻 RL = 50，负载电压 Uo=100V ， 试 求 变 压 器 的 变 比 和 容 量 ， 并 选择二极管。 U o 100 解：变压器副边电压有效值 U 111 V 0.9 0.9 考虑到变压器副绕组及二极管上的压降，变 压器副边电压一般应高出 5%~10%，即取 220 U = 1.1 111 122 V 变比 K 1.8 122 每只二极管承受的最高反向电压
变压器容量 S = U I = 122 2.2 = 207. 8 VA 流过每只二极管电流平均值
1 1 I D Io 2 1 A 2 2
举例：
试分析图示桥式整流电路中的二极管 D2 或D4断开
时负载电压的波形。如果 D2 或 D4 接反，后果如何？ 如果D2 或D4因击穿或烧坏而短路，后果又如何？
（3）单相桥式整流电路的负载特性曲线
单相桥式整流电路的负载特性曲线是指 输出电压与负载电流之间的关系曲线
VO f ( I O )
该曲线如图 15.03所示。曲线 的斜率代表了整 流电路的内阻。
图15.03 单相桥式整流电路 的负载特性曲线
15.1.2单相半波整流电路
单相整流电路除桥式整流 电路外，还有单相半波和全波 两种形式。单相半波整流电路 如图 15.04(a) 所示，波形图如 图15.04(b)所示。
1π 2 2 VO VL 2V2 sin td t V2 0.9V2 π0 π
流过负载的平均电流为
流过二极管的平均电流为
2 2V2 0.9V2 IL π RL RL
IL 2V2 0.45V2 ID 2 π RL RL
二极管所承受的最大反向电压
VRmax 2V2
当正半周时二极管D1、D3导通，在负载 电阻上得到正弦波的正半周。 当负半周时二极管 D2、 D4导通，在负载 电阻上得到正弦波仍是正半周。单相桥式整
流电路的波形图见图15.02(b)。
（动画15-1） （动画15-2） (动画15-8exe）
（2）参数计算
根据图 15.02（ b）可知，输出电压是单相脉动电压。 通常用它的平均值与直流电压等效。输出平均电压为：
ID 2V2 0.45 V2 IL π RL RL
二极管所承受的最大反向电整流电路
单相全波整流电路 如 图 15.05(a) 所 示 ， 波 形图 如 图 15.05(b) 所示。
(a)电路图 图15.05 单相全波整流电路
(b)波形图
根据图15.05（b）可知，全波整流电路的输 出，与桥式整流电路的输出相同。输出平均电压 为： 1π 2 2 VO VL 2V2 sin td( t ) V2 0.9V2 π0 π 2 2V2 0.9V2 流过负载的平均电流为： I o I L π RL RL 二极管所承受的最大反向电压