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全波整流
閱讀�6773時間�2017-02-28 10:03:34

    全波整流是一種對交流整流的電�。在這種整流電路�,在半個周期內(nèi),電流流過一個整流器件(比如晶體二極管),而在另一個半周內(nèi),電流流�(jīng)第二個整流器�,并且兩個整流器件的連接能使流經(jīng)它們的電流以同一方向流過�(fù)�。全波整流整流前后的波形與半波整流所不同的,是在全波整流中利用了交流的兩個半�,這就提高了整流器的效率,并使已整電流易于平滑。因此在整流器中廣泛地應(yīng)用著全波整流。在�(yīng)用全波整流器時其電源變壓�必須有中心抽�。無論正半周或負(fù)半周,通過�(fù)�電阻R的電流方向總是相同的�

原理

    全波整流使交流電的兩半周期都得到了利用。其各項整流因數(shù)則與半波整流時不�。全波整流電路如圖所�。它是由次級具有中心抽頭的電源變壓器Tr、兩個整流二極管D1、D2和負(fù)載電阻RL組成。變壓器次級電壓u21和u22大小相等,相位相�,即

    u21 = - u22 =

    式中,U2 是變壓器次級半邊繞組交流電壓的有效值�

    全波整流電路的工作過程是:在u2 的正半周(ωt = 0~π)D1正偏�(dǎo)�,D2反偏截止,RL上有自上而下的電流流�,RL上的電壓與u21 相同�

    在u2 的負(fù)半周(ωt =π~2π�,D1反偏截止,D2正偏�(dǎo)通,RL上也有自上而下的電流流��

    RL上的電壓與u22相同??僧嫵稣鞑ㄐ稳鐖DZ0704所示� 可見,負(fù)載RL上得到的也是一單向脈動電流和脈動電�。其平均值分別為:GS0705

    流過�(fù)載的平均電流為:GS0706

    選擇整流二極管時,應(yīng)以此二參�(shù)為極限參�(shù)�

工作過程

    全波整流電路的工作過程是:在u2的正半周(ωt=0~π)D1正偏�(dǎo)�,D2反偏截止,RL上有自上而下的電流流�,RL上的電壓與u21相同�

    在u2的負(fù)半周(ωt=π~2π�,D1反偏截止,D2正偏�(dǎo)�,RL上也有自上而下的電流流過,RL上的電壓與u22相同。可畫出整流波形如圖Z0704所�??梢姡?fù)載凡上得到的也是一單向脈動電流和脈動電�。其平均值分別為�

    GS0705

    流過�(fù)載的平均電流�

    GS0706

    流過二極管D的平均電流(即正向電流)�

    加在二極管兩端的反向電壓�

    選擇整流二極管時,應(yīng)以此二參�(shù)為極限參�(shù)�

作用

    全波整流輸出電壓的直流成分(較半波)增大,脈動程度減�,但變壓器需要中心抽�、制造麻�,整流二極管需承受的反向電壓高,故一般適用于要求輸出電壓不太高的場合�

電路

    雙半波整流電�

    變壓器次級中心抽頭的全波整流電路。從�2的電路很容易看出,它是兩個半波整流電路結(jié)合而成�,所以也稱為雙半波整流電路。變壓器的中心抽頭為地電�,把交流電壓�、負(fù)半周分成兩部�。正弦交流電正半周時二極管DA�(dǎo)通,電流通過DA到負(fù)�;負(fù)半周時二極管DB�(dǎo)�,電流通過DB也到�(fù)�。和半波整流電路相比,在交流電壓的正、負(fù)半周上都有電流通過�(fù)載。雖然每個時刻流到負(fù)載的電流并未增加,但平均輸出電流比半波整流加�,流過每個管的電流為�(fù)載電流的1/2。有載時平均輸出電壓是變壓器次級半個繞組電壓有效值的0.9��

    橋式全波整流電路

    �(jīng)常使用的整流電路是橋式全波整流電�。它的變壓器次級只有一個繞�,接在由四只二極管組成的電橋�。四只管又分成兩�,沒對串�(lián)起來工作。當(dāng)正弦交流電的正半周到來時,即變壓器次級上端為正時,二極管DA和DC�(dǎo)通而二極管DB和DD截止,如�3b所�。當(dāng)正弦交流電壓的下半周到來�,即變壓器上端相對于下端為負(fù)時,二極管DB和DD�(dǎo)通而二極管DA和DC截止,如�3c所示。可以看�,不論是DA和DC�(dǎo)�,或是DB和DD�(dǎo)通,流過�(fù)載的電流方向都是一致的,在�(fù)載上�(chǎn)生的電壓都是上正下負(fù)。輸出波形與變壓器具有中心抽頭的全波整流器的整流波形相同,如�3d。每一個脈沖波形對�(yīng)兩個導(dǎo)通管�

    另外,當(dāng)DA和DC管導(dǎo)通時,可近似將它們看作短�,變壓器次級的反向峰值電壓是加到截止管DB和DD上的(兩管并�(lián)),所以每只管承受的反向峰值電壓為�2Erms。加到電阻性或電感性負(fù)載上的輸出電壓為變壓器次級有效值電壓的0.9�;加到電容性負(fù)載的輸出電壓是變壓器次級有效值電壓的�2倍。一般估算認(rèn)�,帶�(fù)載時輸出電壓�1.2Erms。兩對二極管交替工作,輸出電流比半波整流器加大了一�,每只管流過的電流ID僅為�(fù)載電流Id的一�,即ID=1/2Id�

三相

    單相半波整電�

    單相半波電阻性負(fù)載整流電路:由于半導(dǎo)體二極管D的單�?qū)щ娞匦?,只�?dāng)變壓器B次級電壓U2為正半周�,才有電流IL流過�(fù)載RL,而負(fù)半周時IL則被截斷,使�(fù)載兩端的電壓UL成為單向脈動直流電壓,U=為其直流成分�

    單相全波整流電路

    單相全波容性負(fù)載整流電路:電源變壓器B的次級繞組具有中心抽�0;因�,可以得到電壓值相等而相位相�180°的交流電壓U21和U22,分別經(jīng)二極管D1和D2整流。在未加入電容C(即阻性負(fù)載)�,當(dāng)變壓器B次級繞組1的交流電壓為��2端為�(fù)時,D1�(dǎo)�,D2截止,流�(jīng)�(fù)載的電流為ID1,另半個周期時,則2端為正,1端為�(fù),此時D2�(dǎo)�,D1截止,流�(jīng)�(fù)載的電流ID2。ID1和ID2交替流經(jīng)�(fù)�,使�(fù)載電流IL為單向的連續(xù)脈動直流�

    單相橋式整流電路

    容性負(fù)載單相橋式整流電路:它的四臂是由四只二極管構(gòu)�,當(dāng)變壓器B次級�1端為��2端為�(fù)�,二極管D2和D4因承受正向電壓而導(dǎo)通,D1和D3因承受反向電壓而截�。此時,電流由變壓器1端通過D4�(jīng)RL,再�(jīng)D2返回2�。當(dāng)1端為正時,二極管D1、D3�(dǎo)�,D2、D4截止,電流則�2端通過D3流經(jīng)RL,再�(jīng)D1返回1�。因此,與全波整流一�,在一個周期內(nèi)的正�(fù)半周都有電流流過�(fù)�,而且始終是同一方向�

    三相半波整流電路

    整流變壓器次級接成星形,各相出頭與整流二極管(或硅整流器)相�,變壓器的零點為“負(fù)”極,各整流管輸出端連成一點為正極�

    三相全波整流電路

    三相全波整流電路:三相全波整流電路實際是由兩套三相半波整流器相串�(lián)組成�。套三相半波整流器是由變壓器次級線圈L1、L2、L3和整流管D1、D2、D3組成�,第二套三相半波整流器是由L1、L2、L3和D4、D5、D6組成的。設(shè)在最初時,相對于0點的正電壓值在c�,而負(fù)電壓值在b相。電流由0點流�(jīng)L3、D3、A+、負(fù)載L、R、B-、D5、L2,回�0�。如果下一個瞬�,a相,�(fù)載電流就會從c相移到a相上,此時電流,沿著0�、D1、A+、負(fù)載L、R、B-、D5、L2,流�0點。同理可以分析三相全波整流器每經(jīng)�60°的工作情��

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