单相桥式整流电路(PPT课件)
单相桥式整流电路
知识回顾
• 直流稳压电源的组成：由变压器、整 流电路、滤 波电路和稳压电路组成。 功能：把交流电压变成稳定的大小 合适 的直流电压 • 整流电路的作用:将交流电压转变为 脉动的直流电压。 • 整流原理: 把整流二极管当作理想元 件，利用二极管的单向导电性。
复习提问
请问下图所示两电路各属于什么整流 电路？试分析其优缺点。
~
+ u _
D2
D1
RL
D3
D4
+ uo _
（3）如果D2或D4因击穿烧坏而短路 正半周时，情况与D2或D4接反类 似，电源及D1或D3也将因电流过大而 烧坏。
课后思考
1、根据实际情况设计并制做一个单 相桥式整流电路。
附： 实物参考图
2、 uo是脉动的直流输出，如何变 为平滑输出，趋近标准直流呢？
VO 2 0.45V 2 0.9V 2
V2 I 0 0.9 RL
IV
1 IO 2
VRM 2V2
课堂练习
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？
u
+ u _
D2 D1
D3
u2 正半周时，二极管 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 。
-
-
T u1 1
A u2 B D4 D1 D3 D2
u2负半周时 电流通路
+
RL
u0
+
_
u 2负半周时，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
实物参考图
谢谢观赏
单相桥式整流电路
1、电路结构 2、工作单相桥式整流电路图
T
u1
A
u2
D4 D1 D3 D2
RL u0
B
其中：T为变压器；D1、D2、D3、D4为 四个整流二极管；RL为负载电阻。
工作原理
T u1
+
A u2 B
D4 D1
u2正半周时 电流通路
+
RL uo D2
VD1 T1 + T1 VD2 + V2 V1 V2 RL RL
VO _
VO
_
V1
VD3
半波整流电路
全波整流电路
复习提问
请问下图所示两电路各属于什么整流 电路？试分析其优缺点。
优点： 结构简单。 优点： 电源利用率高
缺点：电源利用 率低， 且输出脉 动大。
缺点：对变压器、二
极管的要求较高。
为了克服以上缺点，在实际电路中常采用 桥式整流电路。
~
RL
D3 D4
+ uo uo _ o
o
π
2π
3π
t
4π
π
2π
3π
4π
t
~
+ u _
D2 D3
D1
D4
+ RL uo _
解：（1）当D2或D4断开后 电路为单相半波整流电路。正半周时，D1和D3 导通，负载中有电流过，负载电压uo=u；负半周时， D1和D3截止，负载中无电流通过，负载两端无电压， uo =0。 （2）如果D2或D4接反 则正半周时，二极管D1、D4或D2、D3导通， 电流 经D1、D4或D2、D3而造成电源短路，电流 很大，因此变压器及D1、D4或D2、D3将被烧坏。
工作波形
A
D4 u2 B
u2
+
D3
D1
D2
RL uo
u2>0 时
u2<0 时
_
t
电流通路: A D1 RLD3B
电流通路: B D2 RLD4A
uo
输出是脉动的直流电压！
t
由此可见：RL上始终得到一个正相脉动的 直流电压。
参数计算
1、负载上的平均电压电流： 2、每只二极管所承受：
知识回顾
• 直流稳压电源的组成：由变压器、整 流电路、滤 波电路和稳压电路组成。 功能：把交流电压变成稳定的大小 合适 的直流电压 • 整流电路的作用:将交流电压转变为 脉动的直流电压。 • 整流原理: 把整流二极管当作理想元 件，利用二极管的单向导电性。
复习提问
请问下图所示两电路各属于什么整流 电路？试分析其优缺点。
~
+ u _
D2
D1
RL
D3
D4
+ uo _
（3）如果D2或D4因击穿烧坏而短路 正半周时，情况与D2或D4接反类 似，电源及D1或D3也将因电流过大而 烧坏。
课后思考
1、根据实际情况设计并制做一个单 相桥式整流电路。
附： 实物参考图
2、 uo是脉动的直流输出，如何变 为平滑输出，趋近标准直流呢？
VO 2 0.45V 2 0.9V 2
V2 I 0 0.9 RL
IV
1 IO 2
VRM 2V2
课堂练习
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？
u
+ u _
D2 D1
D3
u2 正半周时，二极管 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 。
-
-
T u1 1
A u2 B D4 D1 D3 D2
u2负半周时 电流通路
+
RL
u0
+
_
u 2负半周时，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
实物参考图
谢谢观赏
单相桥式整流电路
1、电路结构 2、工作单相桥式整流电路图
T
u1
A
u2
D4 D1 D3 D2
RL u0
B
其中：T为变压器；D1、D2、D3、D4为 四个整流二极管；RL为负载电阻。
工作原理
T u1
+
A u2 B
D4 D1
u2正半周时 电流通路
+
RL uo D2
VD1 T1 + T1 VD2 + V2 V1 V2 RL RL
VO _
VO
_
V1
VD3
半波整流电路
全波整流电路
复习提问
请问下图所示两电路各属于什么整流 电路？试分析其优缺点。
优点： 结构简单。 优点： 电源利用率高
缺点：电源利用 率低， 且输出脉 动大。
缺点：对变压器、二
极管的要求较高。
为了克服以上缺点，在实际电路中常采用 桥式整流电路。
~
RL
D3 D4
+ uo uo _ o
o
π
2π
3π
t
4π
π
2π
3π
4π
t
~
+ u _
D2 D3
D1
D4
+ RL uo _
解：（1）当D2或D4断开后 电路为单相半波整流电路。正半周时，D1和D3 导通，负载中有电流过，负载电压uo=u；负半周时， D1和D3截止，负载中无电流通过，负载两端无电压， uo =0。 （2）如果D2或D4接反 则正半周时，二极管D1、D4或D2、D3导通， 电流 经D1、D4或D2、D3而造成电源短路，电流 很大，因此变压器及D1、D4或D2、D3将被烧坏。
工作波形
A
D4 u2 B
u2
+
D3
D1
D2
RL uo
u2>0 时
u2<0 时
_
t
电流通路: A D1 RLD3B
电流通路: B D2 RLD4A
uo
输出是脉动的直流电压！
t
由此可见：RL上始终得到一个正相脉动的 直流电压。
参数计算
1、负载上的平均电压电流： 2、每只二极管所承受：
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1桥式整流电路工作原理PPT课件
桥式整流电路
1
电路组成
+
+
4
+ V4
V1
+
220V u1
+
u2 3
– V3
2
1
RL u o
V2
-
+
由一个变压器，四只二极管，一个负载组成，其中四只二 极管组成电桥电路。
2
单相桥式整流电路的工作原理
u2正半周时
电流通路
+
T
+
u1
A D4
u2
D1
D3
RL uo
B
D2
-
单相桥式整流电路
-
3
单相桥式整流电路的工作原理
最 高 反 向 工 作 电 压 为 200V。
10
（2）当 采用 桥式 整流 电 路时 ，变 压器 副边 绕 组 电压有效值为：
U2
Uo 0.9
24 0.9
26 .7
V
整流二极管承受的最高反向电压为：
U RM 2U 2 1 .41 26 .7 37 .6 V
流过整流二极管的平均电流为：
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
15
A
u2
B
u2
D4 D1
D3
D2
uU 0 o
u D 4 ,u D 2 uD3,uD1
+
RL
u2>0 时
u2<0 时
uo D1,D3导通 D2,D4导通
D2,D4截止 D1,D3截止
_ 电流通路: 电流通路: A D1 B D2 RLD3B RLD4A
t 输出是脉动的直流电压！
1
电路组成
+
+
4
+ V4
V1
+
220V u1
+
u2 3
– V3
2
1
RL u o
V2
-
+
由一个变压器，四只二极管，一个负载组成，其中四只二 极管组成电桥电路。
2
单相桥式整流电路的工作原理
u2正半周时
电流通路
+
T
+
u1
A D4
u2
D1
D3
RL uo
B
D2
-
单相桥式整流电路
-
3
单相桥式整流电路的工作原理
最 高 反 向 工 作 电 压 为 200V。
10
（2）当 采用 桥式 整流 电 路时 ，变 压器 副边 绕 组 电压有效值为：
U2
Uo 0.9
24 0.9
26 .7
V
整流二极管承受的最高反向电压为：
U RM 2U 2 1 .41 26 .7 37 .6 V
流过整流二极管的平均电流为：
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
15
A
u2
B
u2
D4 D1
D3
D2
uU 0 o
u D 4 ,u D 2 uD3,uD1
+
RL
u2>0 时
u2<0 时
uo D1,D3导通 D2,D4导通
D2,D4截止 D1,D3截止
_ 电流通路: 电流通路: A D1 B D2 RLD3B RLD4A
t 输出是脉动的直流电压！
单相桥式全控整流电路
3.1.2 单相桥式全控整流电路
◆基本数量关系 ☞☞和晶整闸 流222UU管电2。2 承压受平的均最 值大为：正向电压和反向电压分别为
Ud
1
2U2 sintd(t) 2
2U 2
1 cos 2
0.9U 2
1 cos 2
(3-9)
α=0时，Ud= Ud0=0.9U2。α=180时，Ud=0。可见，α角的 移相范围为180。 ☞向负载输出的直流电流平均值为：
U2＝100 ＝141.4（V） 流过每个晶2闸管的电流的有效值为： IVT＝Id∕ ＝6.36（A） 故晶闸管的额定电压为： UN＝(2~3)×141.4＝283~424（V） 晶闸管的额定电流为： IN＝(1.5~2)×6.36∕1.57＝6~8（A） 晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
O
id
t
Id
O i2
Id
Id
t
O
t
图3-9 ud、id和i2的波形图
8/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
②整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为
Ud＝0.9 U2 cos＝0.9×100×cos30°＝77.97(A)
Id ＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A) I2＝Id＝9(A) ③晶2闸管承受的2最大反向电压为：
2/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
■带阻感负载的工作情况
◆电路分析
☞在u2正半周期
u
2
√触发角处给晶闸管VT1和VT4加触
O
t 发脉冲使其开通，ud=u2。
ud
√负载电感很大，id不能突变且波形近
O
◆基本数量关系 ☞☞和晶整闸 流222UU管电2。2 承压受平的均最 值大为：正向电压和反向电压分别为
Ud
1
2U2 sintd(t) 2
2U 2
1 cos 2
0.9U 2
1 cos 2
(3-9)
α=0时，Ud= Ud0=0.9U2。α=180时，Ud=0。可见，α角的 移相范围为180。 ☞向负载输出的直流电流平均值为：
U2＝100 ＝141.4（V） 流过每个晶2闸管的电流的有效值为： IVT＝Id∕ ＝6.36（A） 故晶闸管的额定电压为： UN＝(2~3)×141.4＝283~424（V） 晶闸管的额定电流为： IN＝(1.5~2)×6.36∕1.57＝6~8（A） 晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
O
id
t
Id
O i2
Id
Id
t
O
t
图3-9 ud、id和i2的波形图
8/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
②整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为
Ud＝0.9 U2 cos＝0.9×100×cos30°＝77.97(A)
Id ＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A) I2＝Id＝9(A) ③晶2闸管承受的2最大反向电压为：
2/131
3.1.2 单相桥式全控整流电路
■带阻感负载的工作情况
◆电路分析
☞在u2正半周期
u
2
√触发角处给晶闸管VT1和VT4加触
O
t 发脉冲使其开通，ud=u2。
ud
√负载电感很大，id不能突变且波形近
O
高中物理《单相桥式整流电路》ppt课件
进
反
二极管的两个正极接负载的电流流出端 二极管的两个负极接负载的电流流入端
出同
+
+ T
v1
v2
+ +
I
思考题
如果有一个二极管接反了或短路了，会产生 什么后果？
如果有一个二极管断路了又会产生什么后果？
故障分析
二极管接反： 一个二极管接反，变压器短路烧毁。
正半周
+ +
T
v1
v2
接反 RL
故障分析
二极管接反： 一个二极管接反，变压器短路烧毁。 二极管短路： 一个二极管短路，变压器短路烧毁。
向左通过负载。
V4 V1 V1负半周:
RL RL 电流通过V2.V4，V1.V3
截止。电流从右向左通过
V3 V2
负载。
V2
公式 负载和整流二极管上的电压和电流
（1）负载电压VL
VL 0.9V2
（2）负载电流IL （3）二极管的平均电流IV
IL
VL RL
0.9V2 RL
1 IV 2 IL
（4）二极管承受反向峰值电压VRM VRM 2V2
1 2
╳4A=2A
二极管承受的反向峰值电压 VRM 2V2=1.41╳66.7V ≈94V 选择整流二极管条件是：
整流电流大于IV
额定反向工作电压大于VRM
查晶体管手册，可选用整流电流为3A，额定反向工作电压 为100V的整流二极管2CZ12A（3A/100V）四只。
桥式整流电路的连接：
变压器次级每个输出端接两个二极管的正负极
优点：输出电压高，纹波小，VRM较低。应用广泛。
例题 有一直流负载，需要直流电压VL=60V，直流电流
单相桥式整流电路
单相桥式整流电路
（Single-phase Bridge Rectifier Circuit）
张小华
单相桥式整流电路的工作原理
u2正半周时
电流通路
+
T
+
u1
A D4
u2
D1
D3
RL uo
B
D2
-
-
单相桥式整流电路
单相桥式整流电路的工作原理
u2负半周时 电流通路
-
T
u11
A D4
u2
D1
D3
+
RL
⒈单相桥式整流电路的组成、工作原理； ⒉电路主要参数的计算；
9
思考与练习
1.根据实际情况设计并制做一个单相桥 式整流电路。
2.电路中若有一个二极管反接、或虚焊、 或烧毁，有何现象？分析其原因。
3.查阅整流电路其它方面的应用，并相 互交流。
10
电路需完善的问题
Uo是脉动的直流输出，如何变为平滑 输出，趋近标准直流呢？
∴ U2=Uo/0.9=60/0.9≈66.7（V）
7
应用举例
⑵ 流过二极管的平均电流为:
ID IO 2 4A 2 2( A)
二极管承受的反向峰值电压为: U RM 2U2 1.41 66.7 94(V )
查手册可选型号为2CZ12A(3A/100V) 二极管四只。
8
小结
⑵二极管工作参数
平均电流(average current)
ID
1 2
IO ( A)
反向峰值电压(reverse peak voltage)
U RM 2U 2 (V )
（Single-phase Bridge Rectifier Circuit）
张小华
单相桥式整流电路的工作原理
u2正半周时
电流通路
+
T
+
u1
A D4
u2
D1
D3
RL uo
B
D2
-
-
单相桥式整流电路
单相桥式整流电路的工作原理
u2负半周时 电流通路
-
T
u11
A D4
u2
D1
D3
+
RL
⒈单相桥式整流电路的组成、工作原理； ⒉电路主要参数的计算；
9
思考与练习
1.根据实际情况设计并制做一个单相桥 式整流电路。
2.电路中若有一个二极管反接、或虚焊、 或烧毁，有何现象？分析其原因。
3.查阅整流电路其它方面的应用，并相 互交流。
10
电路需完善的问题
Uo是脉动的直流输出，如何变为平滑 输出，趋近标准直流呢？
∴ U2=Uo/0.9=60/0.9≈66.7（V）
7
应用举例
⑵ 流过二极管的平均电流为:
ID IO 2 4A 2 2( A)
二极管承受的反向峰值电压为: U RM 2U2 1.41 66.7 94(V )
查手册可选型号为2CZ12A(3A/100V) 二极管四只。
8
小结
⑵二极管工作参数
平均电流(average current)
ID
1 2
IO ( A)
反向峰值电压(reverse peak voltage)
U RM 2U 2 (V )
电力电子技术基础之第2-2章-单相桥式半控整流PPT课件
14.01.2021
.
17
i
当 uC < UP 时，单结晶体管截止。
当 uC = UP 时，单结晶体管导通，C PN结
Rb1 R1 放电。 放电时间常数
1(R1Rb1)C小，放电很快
uC。
当 uC 下降到 UV 时，单结晶体管又截止。
14.01.2021
.
18
C放电，在R1上输出一个尖脉冲电压。 放电一结束，C又充电重复上述过程。
（先不考虑VDR） 半控电路与全控电路在电阻负载时的工作情况相同
14.01.2021
.
3
➢ 单相半控桥带阻感负载的情 况
假设负载中电感大，且 电路已工作于稳态
➢ 在u2正半周，触发角 处给
晶闸管 VT1加触发脉冲 ，u2 经VT1和VD4向负载供电
➢ u2过零变负时，因电感作用 使 电 流 连 续 ， VT1 继 续 导 通 。 但因a点电位低于b点电位，
（2-24）
习题：11（P36）
14.01.2021
.
9
➢ 单相桥式半控整流电路的另一种接法
相当于把全桥电路中的VT3和VT4换为二极管VD3和 VD4，这样可以省去续流二极管VDR，续流由VD3和 VD4来实现
14.01.2021
.
10
第四节 晶闸管的简易触发电路
晶闸管装置的正常工作，与门极触发电路正 确和可靠的运行密切相关，门极触发电路必须按 主电路的要求来设计。一般实际工作电路要复杂 的多。并有大量的专用集成电路供选用。
.
13
（1）Ue=0 时 Ebb在Rb1 Rb2之间分压
UARb1R b1Rb2Ebb Ebb （2-26）
为分压比，单结晶体管的主要参数，一般为0.3 ~ 0.9。
桥式整流电路课件
直流电源——整流
§4-1-2 单相桥式整流电 路
复习：
利用二极管的单向 导电性可以把交流电变 换为直流电。 半波整流的优缺点: 优点是：电路简单，使用器件少。 缺点是：输出脉动大；
u1 u2 u L RL
变压器利用效率低（仅４０％左右）。
§4-1-2 单相桥式整流电路
u1 u2
B
C
V4
V1
A
RL
V4
u1 u2
V1
u1 u2
V4
V1
RL
V3
V2
RL
V3
V2
一只二极管断开
V4
u1
一只二极管短路
V4
u1 u2 RL
V1
V1
RL
u2
V3
V2
V3
V2
一只二极管接反 结论：可能烧毁次级绕组或另两只二极管
四只二极管全接反
返思考踢
[思考题]
在单相桥式整流电路中，若其中一只二极管断开、短路或接反时对输出有何影 响？ 如果4只二极管的极性全部反接，对输出有何影响？
该节课的重点是：桥式整流电路的工作原理，这对理解知 识点与实用中的故障排除是必须的; 关键是:线路的结构特点.
练习:
1、判断：（1）单相桥式整流电路在输入交流电的每半周内都有 两只二极管导通。 （2）单相桥式整流电路输出的直流电压平均值是单相半波整流电 路输出直流电压的两倍。
（3）单相桥式整流电路中输出直流电压的大小与负载大小无关。
2、选择：单相桥式整流电路，变压器二次侧电压为U2，当负载开 路时，整流输出电压为（ ） A、0.9U2 B、 U2 C、
2U 2
作业：
1、会画桥式整流电路图； 2、会分析电路的工作原理；
§4-1-2 单相桥式整流电 路
复习：
利用二极管的单向 导电性可以把交流电变 换为直流电。 半波整流的优缺点: 优点是：电路简单，使用器件少。 缺点是：输出脉动大；
u1 u2 u L RL
变压器利用效率低（仅４０％左右）。
§4-1-2 单相桥式整流电路
u1 u2
B
C
V4
V1
A
RL
V4
u1 u2
V1
u1 u2
V4
V1
RL
V3
V2
RL
V3
V2
一只二极管断开
V4
u1
一只二极管短路
V4
u1 u2 RL
V1
V1
RL
u2
V3
V2
V3
V2
一只二极管接反 结论：可能烧毁次级绕组或另两只二极管
四只二极管全接反
返思考踢
[思考题]
在单相桥式整流电路中，若其中一只二极管断开、短路或接反时对输出有何影 响？ 如果4只二极管的极性全部反接，对输出有何影响？
该节课的重点是：桥式整流电路的工作原理，这对理解知 识点与实用中的故障排除是必须的; 关键是:线路的结构特点.
练习:
1、判断：（1）单相桥式整流电路在输入交流电的每半周内都有 两只二极管导通。 （2）单相桥式整流电路输出的直流电压平均值是单相半波整流电 路输出直流电压的两倍。
（3）单相桥式整流电路中输出直流电压的大小与负载大小无关。
2、选择：单相桥式整流电路，变压器二次侧电压为U2，当负载开 路时，整流输出电压为（ ） A、0.9U2 B、 U2 C、
2U 2
作业：
1、会画桥式整流电路图； 2、会分析电路的工作原理；