二極管整流電路原理圖文分析-KIA MOS管

二極管整流電路解析

一、半波整流電路

圖5-1、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直流電。

下面從圖5-2的波形圖上看著二極管是怎樣整流的。

變壓器砍級電壓e2,是一個方向和大小都隨時間變化的正弦波電壓,它的波形如圖5-2(a)所示。在0~K時間內(nèi),e2為正半周即變壓器上端為正下端為負。

此時二極管承受正向電壓面導通,e2通過它加在負載電阻Rfz上,在π~2π 時間內(nèi),e2為負半周,變壓器次級下端為正,上端為負。這時D承受反向電壓,不導通,Rfz,上無電壓。

在π~2π時間內(nèi),重復0~π 時間的過程,而在3π~4π時間內(nèi),又重復π~2π時間的過程…這樣反復下去,交流電的負半周就被"削"掉了,只有正半周通過Rfz,在Rfz上獲得了一個單一右向(上正下負)的電壓,如圖5-2(b)所示,達到了整流的目的,但是,負載電壓Usc。以及負載電流的大小還隨時間而變化,因此,通常稱它為脈動直流。

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"一半交流為代價而換取整流效果的,電流利用率很低(計算表明,整流得出的半波電壓在整個周期內(nèi)的平均值,即負載上的直流電壓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。

二、全波整流電路

如果把整流電路的結構作一些調(diào)整,可以得到一種能充分利用電能的全波整流電路。圖5-3 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抽頭,把次組線圈分成兩個對稱的繞組,從而引出大小相等但極性相反的兩個電壓e2a 、e2b ,構成e2a   、D1、Rfz與e2b  、D2、Rfz ,兩個通電回路。

全波整流電路的工作原理,可用圖5-4 所示的波形圖說明。在0~π間內(nèi),e2a   對Dl為正向電壓,D1 導通,在Rfz 上得到上正下負的電壓;e2b   對D2為反向電壓,D2 不導通(見圖5-4(b)。

在π-2π時間內(nèi),e2b 對D2為正向電壓,D2導通,在Rfz 上得到的仍然是上正下負的電壓;e2a   對D1為反向電壓,D1 不導通(見圖5-4(C)。

如此反復,由于兩個整流元件D1、D2輪流導電,結果負載電阻Rfz 上在正、負兩個半周作用期間,都有同一方向的電流通過,如圖5-4(b)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半周,從而大大地提高了整流效率(Usc=0.9e2,比半波整流時大一倍)。

圖5-3所示的全波整濾電路,需要變壓器有一個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。

圖5-5(a )為橋式整流電路圖,(b)圖為其簡化畫法。

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