關(guān)于那些整流電路你都認(rèn)識嗎，如何選擇合適的整流類型，整流電路有哪些類型及原理分析
什么是整流電路，有什么作用，分幾種類型？電力網(wǎng)供給用戶的是交流電，而各種無線電裝置需要用直流電。整流，就是把交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^程。利用具有單向?qū)щ娞匦缘钠骷?，可以把方向和大小交變的電流變換為直流電。下面介紹利用晶體二極管組成的各種整流電路，看看交流是怎么變成直流的
一、整流電路的構(gòu)成
整流電路通常由主電路、濾波器和變壓器組成。20世紀(jì)70年代以后，主電路多用硅整流二極管和晶閘管組成，濾波器接在主電路與負(fù)載之間，用于濾除脈動(dòng)直流電壓中的交流成分，變壓器設(shè)置與否視具體情況而定，變壓器的作用是實(shí)現(xiàn)交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網(wǎng)與整流電路之間的電隔離。
二、常見的四種整流電路類型
1、半波整流
半波整流電路一般情況下只需要一個(gè)二極管。詳細(xì)的情況我們可以看下下面的圖1，在圖1中你能看到在交流電正半周時(shí) VD 導(dǎo)通，負(fù)半周時(shí) VD 截止，負(fù)載 R 上得到的是脈動(dòng)的直流電。
上圖是一種最簡單的整流電路。它由電源變壓器B 、整流二極管D 和負(fù)載電阻Rfz ，組成。變壓器把市電電壓(多為220伏)變換為所需要的交變電壓e2 ，D 再把交流電變換為脈動(dòng)直流電。
下面從波形圖上看著二極管是怎樣整流的
變壓器砍級電壓e2 ，是一個(gè)方向和大小都隨時(shí)間變化的正弦波電壓，它的波形如圖5-2(a)所示。在0～K時(shí)間內(nèi)，e2 為正半周即變壓器上端為正下端為負(fù)。此時(shí)二極管承受正向電壓面導(dǎo)通，e2 通過它加在負(fù)載電阻Rfz上，在π～2π 時(shí)間內(nèi)，e2 為負(fù)半周，變壓器次級下端為正，上端為負(fù)。這時(shí)D 承受反向電壓，不導(dǎo)通，Rfz，上無電壓。在π～2π 時(shí)間內(nèi)，重復(fù)0～π 時(shí)間的過程，而在3π～4π時(shí)間內(nèi)，又重復(fù)π～2π 時(shí)間的過程…這樣反復(fù)下去，交流電的負(fù)半周就被“削”掉了，只有正半周通過Rfz，在Rfz上獲得了一個(gè)單一右向(上正下負(fù))的電壓，如圖5-2(b)所 示，達(dá)到了整流的目的，但是，負(fù)載電壓Usc 。以及負(fù)載電流的大小還隨時(shí)間而變化，因此，通常稱它為脈動(dòng)直流。
這種除去半周、圖下半 周的整流方法，叫半波整流。不難看出，半波整說是以“犧牲”一半交流為代價(jià)而換取整流效果的，電流利用率很低(計(jì)算表明，整流得出的半波電壓在整個(gè)周期內(nèi) 的平均值，即負(fù)載上的直流電壓Usc =0.45e2 )因此常用在高電壓、小電流的場合，而在一般無線電裝置中很少采用。
2、全波整流
全波整流則是要用到二個(gè)二極管，ASEMI工程上也會要求需要有帶中心抽頭的兩個(gè)次級線圈，這兩個(gè)次級線圈需要圈數(shù)相同，以保證相同的電阻。詳細(xì)的情況我們可以看下圖2，負(fù)載RL得到的就是全波整流電流，輸出電壓比半波整流電路要高。
如果把整流電路的結(jié)構(gòu)作一些調(diào)整，可以得到一種能充分利用電能的全波整流電路。下圖是全波整流電路的電原理圖。
全波整流電路，可以看作是由兩個(gè)半波整流電路組合成的。變壓器次級線圈中間需要引出一個(gè)抽頭，把次組線圈分成兩個(gè)對稱的繞組，從而引出大小相等但極性相反的兩個(gè)電壓e2a 、e2b ，構(gòu)成e2a 、D1、Rfz與e2b 、D2 、Rfz ，兩個(gè)通電回路。
全波整流電路的工作原理，可用上圖 所示的波形圖說明。在0～π 間內(nèi)，e2a 對Dl為正向電壓，D1 導(dǎo)通，在Rfz 上得到上正下負(fù)的電壓;e2b 對D2 為反向電壓， D2 不導(dǎo)通(見下圖在π-2π時(shí)間內(nèi)，e2b 對D2 為正向電壓，D2 導(dǎo)通，在Rfz 上得到的仍然是上正下負(fù)的電壓;e2a 對D1 為反向電壓，D1 不導(dǎo)通(見下圖如此反復(fù)，由于兩個(gè)整流元件D1 、D2 輪流導(dǎo)電，結(jié)果負(fù)載電阻Rfz 上在正、負(fù)兩個(gè)半周作用期間，都有同一方向的電流通過，如圖所示的那樣，因此稱為全波整流，全波整流不僅利用了正半周，而且還巧妙地利用了負(fù)半周，從而大 大地提高了整流效率(Usc =0.9e2，比半波整流時(shí)大一倍)。
圖3所示的全波整濾電路，需要變壓器有一個(gè)使兩端對稱的次級中心抽頭，這給制作上帶來很多的麻煩。另外，這種電路中，每只整流二極管承受的最大反向電壓，是變壓器次級電壓最大值的兩倍，因此需用能承受較高電壓的二極管。
3、橋式整流
像我們ASEMI的整流橋一般情況下也都是全波橋式整流，全波橋式整流用的是4個(gè)二極管組成的橋式電路，這種電路只能有單個(gè)次級線圈的變壓器。見圖3，負(fù)載上的電流波形和輸出電壓值與第二種全波整流電路是完全相同的。
橋式整流電路是使用最多的一種整流電路。這種電路，只要增加兩只二極管口連接成“橋”式結(jié)構(gòu)，便具有全波整流電路的優(yōu)點(diǎn)，而同時(shí)在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)。
橋式整流電路的工作原理如下：e2 為正半周時(shí)，對D1 、D3 和方向電壓，Dl，D3 導(dǎo)通;對D2 、D4 加反向電壓，D2 、D4 截止。電路中構(gòu)成e2 、Dl、Rfz 、D3 通電回路，在Rfz ，上形成上正下負(fù)的半波整洗電壓，e2 為負(fù)半周時(shí)，對D2 、D4 加正向電壓，D2 、D4 導(dǎo)通;對D1 、D3 加反向電壓，D1 、D3 截止。電路中構(gòu)成e2 、D2 Rfz 、D4 通電回路，同樣在Rfz 上形成上正下負(fù)的另外半波的整流電壓。上述工作狀態(tài)分別如圖所示。
如此重復(fù)下去，結(jié)果在Rfz ，上便得到全波整流電壓。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。從圖5-6中還不難看出，橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級電壓的最大值，比全波整洗電路小一半!
4、倍壓整流
這種整流電路會用多個(gè)二極管和電容器來獲得較高的直流電壓。
需要特別指出的是，二極管作為整流元件，要根據(jù)不同的整流方式和負(fù)載大小加以選擇。。如選擇不當(dāng)，則或者不能安全工作，甚至燒了管子;或者大材小用，造成浪費(fèi)。表5-1 所列參數(shù)可供選擇二極管時(shí)參考。
“另外，在高電壓或大電流的情況下，如果手頭沒有承受高電壓或整定大電濾的整流元件，可以把二極管串聯(lián)或并聯(lián)起來使用。
下圖示出了二極管并聯(lián)的情況：兩只二極管并聯(lián)、每只分擔(dān)電路總電流的一半口三只二極管并聯(lián)，每只分擔(dān)電路總電流的三分之一?？傊?，有幾只二極管并聯(lián)，” 流經(jīng)每只二極管的電流就等于總電流的幾分之一。但是，在實(shí)際并聯(lián)運(yùn)用時(shí)“，由于各二極管特性不完全一致，不能均分所通過的電流，會使有的管子困負(fù)擔(dān)過重而 燒毀。因此需在每只二極管上串聯(lián)一只阻值相同的小電阻器，使各并聯(lián)二極管流過的電流接近一致。這種均流電阻R一般選用零點(diǎn)幾歐至幾十歐的電阻器。電流越 大，R應(yīng)選得越小。
圖示出了二極管串聯(lián)的情況。顯然在理想條件下，有幾只管子串聯(lián)，每只管子承受的反向電壓就應(yīng)等于總電壓的幾分之一。但因?yàn)槊恐欢O管的反向電阻不盡相 同，會造成電壓分配不均：內(nèi)阻大的二極管，有可能由于電壓過高而被擊穿，并由此引起連鎖反應(yīng)，逐個(gè)把二極管擊穿。在二極管上并聯(lián)的電阻R，可以使電壓分配 均勻。均壓電阻要取阻值比二極管反向電阻值小的電阻器，各個(gè)電阻器的阻值要相等。
三、如何根據(jù)需要選擇合適的整流電路
1、單項(xiàng)半波整流，電路簡單使用整流原件少，由于只采用了半周波長，所以整流后的電壓脈動(dòng)比較大，濾波電容要相對的加大，對電源變壓器的利用率低，一般用于對電源要求不高的場合。
2、單項(xiàng)全波整流，整流原件是半波整流的一倍，整流后的脈動(dòng)電壓小，電源電壓器的利用率比半波的高，只是電源變壓器需要兩個(gè)相同的繞組串聯(lián)，因此變壓器的耗材成本增加，一般用于對電源要求比較高的電路中。
3、單項(xiàng)橋式整流，使用4支整流原件，整流后的電壓脈動(dòng)和全波的一樣，電源變壓器與全波的相比，只需要一個(gè)繞組，因此提高了變壓器的效率,降低了成成本，所以廣泛采用橋式整流。
4、還有倍壓整流，利用交流電正負(fù)半周整流后對電容的充放電的原理，可設(shè)成2倍壓以上的整流電路，一般用于高電壓小電流的電路中，比如電貓，電子蠅拍等。
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關(guān)于整流電路的知識技巧了，學(xué)習(xí)以上的關(guān)于那些整流電路你都認(rèn)識嗎，如何選擇合適的整流類型，整流電路有哪些類型及原理分析知識，對于整流電路的幫助都是非常大的，這也是新手學(xué)習(xí)機(jī)電專業(yè)所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問題可以點(diǎn)擊右側(cè)人工服務(wù)，我們會有專業(yè)的人士來為您解答。
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