|一文通吃所有整流滤波电路( 二 )




设B1次级电压为E , 理想状态下负载R1两端的电压可用下面的公式求出:


整流二极管D1承受的反向峰值电压为:


由于半波整流电路只利用电源的正半周 , 电源的利用效率非常低 , 所以半波整流电路仅在高电压、小电流等少数情况下使用 , 一般电源电路中很少使用 。

(2)全波整流电路
由于半波整流电路的效率较低 , 于是人们很自然的想到将电源的负半周也利用起来 , 这样就有了全波整流电路 。 全波整流电路图见图2-3-6 。 相对半波整流电路 , 全波整流电路多用了一个整流二极管D2 , 变压器B1的次级也增加了一个中心抽头 。 这个电路实质上是将两个半波整流电路组合到一起 。 在0~π期间B1次级上端为正下端为负 , D1正向导通 , 电源电压加到R1上 , R1两端的电压上端为正下端为负 , 其波形如图2-3-7(b)所示 , 其电流流向如图2-3-8所示;在π~2π期间B1次级上端为负下端为正 , D2正向导通 , 电源电压加到R1上 , R1两端的电压还是上端为正下端为负 , 其波形如图2-3-7(c)所示 , 其电流流向如图2-3-9所示 。 在2π~3π、3π~4π等后续周期中重复上述过程 , 这样电源正负两个半周的电压经过D1、D2整流后分别加到R1两端 , R1上得到的电压总是上正下负 , 其波形如图2-3-7(d)所示 。




设B1次级电压为E , 理想状态下负载R1两端的电压可用下面的公式求出:


整流二极管D1和D2承受的反向峰值电压为:

全波整流电路每个整流二极管上流过的电流只是负载电流的一半 , 比半波整流小一倍 。
(3)桥式整流电路
由于全波整流电路需要特制的变压器 , 制作起来比较麻烦 , 于是出现了一种桥式整流电路 。 这种整流电路使用普通的变压器 , 但是比全波整流多用了两个整流二极管 。 由于四个整流二极管连接成电桥形式 , 所以称这种整流电路为桥式整流电路 。


由图2-3-13可以看出在电源正半周时 , B1次级上端为正 , 下端为负 , 整流二极管D4和D2导通 , 电流由变压器B1次级上端经过D4、R1、D2回到变压器B1次级下端;由图2-3-14可以看出在电源负半周时 , B1次级下端为正 , 上端为负 , 整流二极管D1和D3导通 , 电流由变压器B1次级下端经过 D1、R1、D3回到变压器B1次级上端 。 R1两端的电压始终是上正下负 , 其波形与全波整流时一致 。



设B1次级电压为E , 理想状态下负载R1两端的电压可用下面的公式求出:


整流二极管D1和D2承受的反向峰值电压为:


桥式整流电路每个整流二极管上流过的电流是负载电流的一半 , 与全波整流相同 。
通常情况下桥式整流电路都简化成图2-3-17的形式 。


(4)倍压整流电路
前面介绍的三种整流电路输出电压都小于输入交流电压的有效值 , 如果需要输出电压大于输入交流电压有效值时可以采用倍压电路 , 见图2-3-18 。 由图 2-3-19可知 , 在电源的正半周 , 变压器B1次级上端为正下端为负 , D1导通 , D2截止 , C1通过D1充电 , 充电后C1两端电压接近B1次级电压峰值 , 方向为左端正右端负;由图2-3-20可知 , 在电源的负半周 , 变压器B1次级上端为负下端为正 , D1截止 , D2导通 , C2通过D1充电 , 充电后C2两端电压接近C1两端电压与B1次级电压峰值之和 , 方向为下端正上端负 。 由于负载R1与C1并联 , 当R1足够大时 , R1两端的电压即为接近2倍B1次级电压 。



二倍压整流电路还有另外一种形式的画法 , 见图2-3-21 , 其原理与图2-3-18完全一致 , 只是表现形式不一样 。