二极管整流电路原理图文分析-KIA MOS管

二极管整流电路解析

一、半(ban)波整流电路

二极管整流电路

图5-1、是一种最简单(dan)的整流电路。它由电源变压(ya)器(qi)(qi)B 、整流二极管(guan)D 和负(fu)载电阻Rfz ,组成。变压(ya)器(qi)(qi)把(ba)市电电压(ya)(多为(wei)(wei)(wei)220伏)变换为(wei)(wei)(wei)所需要的交(jiao)变电压(ya)e2,D 再把(ba)交(jiao)流电变换为(wei)(wei)(wei)脉动直(zhi)流电。

下面从(cong)图5-2的波(bo)形图上看(kan)着二极管是怎样整流的。

二极管整流电路

变压(ya)器砍级电(dian)压(ya)e2,是一个方向和(he)大小都随(sui)时(shi)间变化的(de)正(zheng)弦(xian)波电(dian)压(ya),它的(de)波形如(ru)图5-2(a)所示。在0~K时(shi)间内,e2为正(zheng)半周(zhou)即变压(ya)器上端为正(zheng)下端为负。

此时(shi)二极管承受正向电压(ya)(ya)面(mian)导通,e2通过它加(jia)在负载(zai)电阻Rfz上,在π~2π 时(shi)间内,e2为(wei)负半周,变压(ya)(ya)器(qi)次级下端(duan)为(wei)正,上端(duan)为(wei)负。这时(shi)D承受反向电压(ya)(ya),不导通,Rfz,上无电压(ya)(ya)。

在(zai)π~2π时间(jian)内,重(zhong)复(fu)(fu)0~π 时间(jian)的(de)过(guo)程(cheng)(cheng),而在(zai)3π~4π时间(jian)内,又重(zhong)复(fu)(fu)π~2π时间(jian)的(de)过(guo)程(cheng)(cheng)…这样反复(fu)(fu)下去,交流(liu)电(dian)的(de)负(fu)半周就被"削"掉了(le),只有正(zheng)半周通过(guo)Rfz,在(zai)Rfz上获(huo)得(de)了(le)一个(ge)单(dan)一右向(上正(zheng)下负(fu))的(de)电(dian)压,如图(tu)5-2(b)所示,达到了(le)整流(liu)的(de)目的(de),但是,负(fu)载电(dian)压Usc。以及负(fu)载电(dian)流(liu)的(de)大小(xiao)还随时间(jian)而变化(hua),因此,通常称(cheng)它为脉动直流(liu)。

这种除去半(ban)周(zhou)、图(tu)下半(ban)周(zhou)的整(zheng)流(liu)(liu)方法,叫半(ban)波整(zheng)流(liu)(liu)。不难看出,半(ban)波整(zheng)说是以(yi)"牺牲"一半(ban)交流(liu)(liu)为代价而换取整(zheng)流(liu)(liu)效果的,电(dian)流(liu)(liu)利(li)用率很低(计算表明(ming),整(zheng)流(liu)(liu)得出的半(ban)波电(dian)压(ya)在整(zheng)个周(zhou)期内的平均值(zhi),即(ji)负载上的直流(liu)(liu)电(dian)压(ya)Usc =0.45e2 )因(yin)此常用在高电(dian)压(ya)、小电(dian)流(liu)(liu)的场合,而在一般无线电(dian)装(zhuang)置中很少采(cai)用。

二、全波(bo)整流电路

如果把整流(liu)(liu)电(dian)路(lu)的结构作一些调(diao)整,可以得到(dao)一种能充分利(li)用电(dian)能的全波整流(liu)(liu)电(dian)路(lu)。图(tu)5-3 是全波整流(liu)(liu)电(dian)路(lu)的电(dian)原理图(tu)。

二极管整流电路

全波(bo)(bo)整流电(dian)路(lu),可以看(kan)作是由两(liang)个半(ban)波(bo)(bo)整流电(dian)路(lu)组(zu)合成(cheng)的。变压器次级线圈中间需要引出(chu)一个抽头,把(ba)次组(zu)线圈分成(cheng)两(liang)个对(dui)称的绕组(zu),从(cong)而(er)引出(chu)大小相等(deng)但极性相反的两(liang)个电(dian)压e2a 、e2b ,构成(cheng)e2a 、D1、Rfz与(yu)e2b 、D2、Rfz ,两(liang)个通电(dian)回路(lu)。

全波整(zheng)流电(dian)路的工(gong)作原理,可用图5-4 所(suo)示的波形图说明。在(zai)0~π间内(nei),e2a 对Dl为(wei)(wei)正向电(dian)压,D1 导通,在(zai)Rfz 上(shang)得到上(shang)正下负的电(dian)压;e2b ; 对D2为(wei)(wei)反向电(dian)压,D2 不导通(见图5-4(b)。

在(zai)π-2π时间内,e2b 对D2为(wei)正向电压(ya),D2导通,在(zai)Rfz 上得到(dao)的(de)仍然(ran)是(shi)上正下(xia)负(fu)的(de)电压(ya);e2a 对D1为(wei)反向电压(ya),D1 不导通(见图5-4(C)。

二极管整流电路

如此反复,由于(yu)两个整流(liu)元(yuan)件D1、D2轮流(liu)导电,结果负(fu)载电阻Rfz 上在正、负(fu)两个半周(zhou)作用期间(jian),都有(you)同一(yi)方向的电流(liu)通过(guo),如图(tu)5-4(b)所示的那样(yang),因此称为全波(bo)整流(liu),全波(bo)整流(liu)不(bu)仅利用了(le)正半周(zhou),而且还巧妙(miao)地(di)利用了(le)负(fu)半周(zhou),从而大大地(di)提高(gao)了(le)整流(liu)效率(Usc=0.9e2,比半波(bo)整流(liu)时大一(yi)倍(bei))。

二极管整流电路

图(tu)5-3所示的(de)全波整滤电路,需要变(bian)压(ya)器(qi)有一个使两端对称的(de)次级中心抽头(tou),这(zhei)(zhei)给制作(zuo)上带(dai)来很多的(de)麻烦(fan)。另外,这(zhei)(zhei)种(zhong)电路中,每(mei)只整流二(er)极(ji)管(guan)承受的(de)最大反向电压(ya),是变(bian)压(ya)器(qi)次级电压(ya)最大值的(de)两倍(bei),因此需用能承受较高电压(ya)的(de)二(er)极(ji)管(guan)。

图5-5(a )为(wei)桥(qiao)式整流电路(lu)图,(b)图为(wei)其简(jian)化画法(fa)。

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