直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路圖及工作原理（上）
2017-8-31 8:06:37??????點(diǎn)擊：
本文介紹一下運(yùn)用二極管組成的各種直流穩(wěn)壓電源整流電路及作業(yè)原理
一、半波直流穩(wěn)壓電源整流電路
圖5-1、是一種最簡(jiǎn)略的直流穩(wěn)壓電源整流電路。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）變換為所需求的交變電壓e2，D 再把溝通電變換為脈動(dòng)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(jí)電壓e2，是一個(gè)方向和巨細(xì)都隨時(shí)刻改變的正弦波電壓，它的波形如圖5-2（a）所示。在0～K時(shí)刻內(nèi)，e2為正半周即變壓器上端為正下端為負(fù)。此刻二極管接受正向電壓面導(dǎo)通，e2經(jīng)過(guò)它加在負(fù)載電阻Rfz上，在π～2π 時(shí)刻內(nèi)，e2為負(fù)半周，變壓器次級(jí)下端為正，上端為負(fù)。這時(shí)D接受反向電壓，不導(dǎo)通，Rfz，上無(wú)電壓。在π～2π時(shí)刻內(nèi)，重復(fù)0～π 時(shí)刻的進(jìn)程，而在3π～4π時(shí)刻內(nèi)，又重復(fù)π～2π時(shí)刻的進(jìn)程…這樣重復(fù)下去，溝通電的負(fù)半周就被"削"掉了，只需正半周經(jīng)過(guò)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)到了整流的意圖，可是，負(fù)載電壓Usc。以及負(fù)載電流的巨細(xì)還隨時(shí)刻而改變，因而，一般稱(chēng)它為脈動(dòng)直流。
這種除掉半周、圖下半周的整流辦法，叫半波整流。不難看出，半波整說(shuō)是以"獻(xiàn)身"一半溝通為價(jià)值而交換整流效果的，電流運(yùn)用率很低（核算標(biāo)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 ）因而常用在高電壓、小電流的場(chǎng)合，而在一般無(wú)線(xiàn)電設(shè)備中很少選用。
二、直流穩(wěn)壓電源全波整流電路
如果把直流穩(wěn)壓電源整流電路的結(jié)構(gòu)作一些調(diào)整，可以得到一種能充分運(yùn)用電能的直流穩(wěn)壓電源全波整流電路。圖5-3 是直流穩(wěn)壓電源全波整流電路的電原理圖。
直流穩(wěn)壓電源全波整流電路，可以看作是由兩個(gè)半波直流穩(wěn)壓電源整流電路組合成的。變壓器次級(jí)線(xiàn)圈中心需求引出一個(gè)抽頭，把次組線(xiàn)圈分紅兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的繞組，然后引出巨細(xì)持平但極性相反的兩個(gè)電壓e2a 、e2b ，構(gòu)成e2a 、D1、Rfz與e2b 、D2、Rfz ，兩個(gè)通電回路。
直流穩(wěn)壓電源全波整流電路的作業(yè)原理，可用圖5-4 所示的波形圖闡明。在0～π間內(nèi)，e2a 對(duì)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(duì)D2為反向電壓，D2 不導(dǎo)通（見(jiàn)圖5-4（b）。在π-2π時(shí)刻內(nèi)，e2b 對(duì)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(duì)D1為反向電壓，D1 不導(dǎo)通（見(jiàn)圖5-4（C）。
如此重復(fù)，由于兩個(gè)整流元件D1、D2輪番導(dǎo)電，結(jié)果負(fù)載電阻Rfz 上在正、負(fù)兩個(gè)半周效果期間，都有同一方向的電流經(jīng)過(guò)，如圖5-4（b）所示的那樣，因而稱(chēng)為全波整流，全波整流不只運(yùn)用了正半周，并且還奇妙地運(yùn)用了負(fù)半周，然后大大地提高了整流功率（Usc＝0.9e2，比半波整流時(shí)大一倍）?！D5-3所示的全波整濾電路，需求變壓器有一個(gè)使兩頭對(duì)稱(chēng)的次級(jí)中心抽頭，這給制造上帶來(lái)許多的費(fèi)事。別的，這種電路中，每只整流二極管接受的最大反向電壓，是變壓器次級(jí)電壓最大值的兩倍，因而需用能接受較高電壓的二極管。
圖5-5（a ）為直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路圖，（b）圖為其簡(jiǎn)化畫(huà)法。
直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路是運(yùn)用最多的一種直流穩(wěn)壓電源整流電路。這種電路，只需添加兩只二極管口連接成"橋"式結(jié)構(gòu)，便具有直流穩(wěn)壓電源全波整流電路的長(zhǎng)處，而一起在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)。
直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路的作業(yè)原理如下：e2為正半周時(shí)，對(duì)D1、D3和方向電壓，Dl，D3導(dǎo)通；對(duì)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 ，上構(gòu)成上正下負(fù)的半波整洗電壓，e2為負(fù)半周時(shí)，對(duì)D2、D4加正向電壓，D2、D4導(dǎo)通；對(duì)D1、D3加反向電壓，D1、D3截止。電路中構(gòu)成e2、D2Rfz 、D4通電回路，同樣在Rfz 上構(gòu)成上正下負(fù)的別的半波的整流電壓。
上述作業(yè)狀況別離如圖5-6（A） （B）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接受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值，比全波整洗電路小一半！
四、整流元件的挑選和運(yùn)用
需求特別指出的是，二極管作為整流元件，要根據(jù)不同的整流方法和負(fù)載巨細(xì)加以挑選。。如挑選不妥，則或許不能安全作業(yè)，乃至燒了管子；或許大材小用，形成浪費(fèi)。表5-1 所列參數(shù)可供挑選二極管時(shí)參考。
"別的，在高電壓或大電流的狀況下，如果手頭沒(méi)有接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(lái)運(yùn)用。
圖5-7 示出了二極管并聯(lián)的狀況：兩只二極管并聯(lián)、每只分管電路總電流的一半口三只二極管并聯(lián)，每只分管電路總電流的三分之一?？倸w，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?？墒牵趯?shí)踐并聯(lián)運(yùn)用時(shí)"，由于各二極管特性不完全共同，不能均分所經(jīng)過(guò)的電流，會(huì)使有的管子困負(fù)擔(dān)過(guò)重而燒毀。因而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(guò)的電流挨近共同。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5-8示出了二極管串聯(lián)的狀況。顯然在抱負(fù)條件下，有幾只管子串聯(lián)，每只管子接受的反向電壓就應(yīng)等于總電壓的幾分之一。但由于每只二極管的反向電阻不盡相同，會(huì)形成電壓分配不均：內(nèi)阻大的二極管，有可能由于電壓過(guò)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)電阻器的阻值要持平
一、半波直流穩(wěn)壓電源整流電路
圖5-1、是一種最簡(jiǎn)略的直流穩(wěn)壓電源整流電路。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）變換為所需求的交變電壓e2，D 再把溝通電變換為脈動(dòng)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(jí)電壓e2，是一個(gè)方向和巨細(xì)都隨時(shí)刻改變的正弦波電壓，它的波形如圖5-2（a）所示。在0～K時(shí)刻內(nèi)，e2為正半周即變壓器上端為正下端為負(fù)。此刻二極管接受正向電壓面導(dǎo)通，e2經(jīng)過(guò)它加在負(fù)載電阻Rfz上，在π～2π 時(shí)刻內(nèi)，e2為負(fù)半周，變壓器次級(jí)下端為正，上端為負(fù)。這時(shí)D接受反向電壓，不導(dǎo)通，Rfz，上無(wú)電壓。在π～2π時(shí)刻內(nèi)，重復(fù)0～π 時(shí)刻的進(jìn)程，而在3π～4π時(shí)刻內(nèi)，又重復(fù)π～2π時(shí)刻的進(jìn)程…這樣重復(fù)下去，溝通電的負(fù)半周就被"削"掉了，只需正半周經(jīng)過(guò)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)到了整流的意圖，可是，負(fù)載電壓Usc。以及負(fù)載電流的巨細(xì)還隨時(shí)刻而改變，因而，一般稱(chēng)它為脈動(dòng)直流。
這種除掉半周、圖下半周的整流辦法，叫半波整流。不難看出，半波整說(shuō)是以"獻(xiàn)身"一半溝通為價(jià)值而交換整流效果的，電流運(yùn)用率很低（核算標(biāo)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 ）因而常用在高電壓、小電流的場(chǎng)合，而在一般無(wú)線(xiàn)電設(shè)備中很少選用。
二、直流穩(wěn)壓電源全波整流電路
如果把直流穩(wěn)壓電源整流電路的結(jié)構(gòu)作一些調(diào)整，可以得到一種能充分運(yùn)用電能的直流穩(wěn)壓電源全波整流電路。圖5-3 是直流穩(wěn)壓電源全波整流電路的電原理圖。
直流穩(wěn)壓電源全波整流電路，可以看作是由兩個(gè)半波直流穩(wěn)壓電源整流電路組合成的。變壓器次級(jí)線(xiàn)圈中心需求引出一個(gè)抽頭，把次組線(xiàn)圈分紅兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的繞組，然后引出巨細(xì)持平但極性相反的兩個(gè)電壓e2a 、e2b ，構(gòu)成e2a 、D1、Rfz與e2b 、D2、Rfz ，兩個(gè)通電回路。
直流穩(wěn)壓電源全波整流電路的作業(yè)原理，可用圖5-4 所示的波形圖闡明。在0～π間內(nèi)，e2a 對(duì)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(duì)D2為反向電壓，D2 不導(dǎo)通（見(jiàn)圖5-4（b）。在π-2π時(shí)刻內(nèi)，e2b 對(duì)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(duì)D1為反向電壓，D1 不導(dǎo)通（見(jiàn)圖5-4（C）。
如此重復(fù)，由于兩個(gè)整流元件D1、D2輪番導(dǎo)電，結(jié)果負(fù)載電阻Rfz 上在正、負(fù)兩個(gè)半周效果期間，都有同一方向的電流經(jīng)過(guò)，如圖5-4（b）所示的那樣，因而稱(chēng)為全波整流，全波整流不只運(yùn)用了正半周，并且還奇妙地運(yùn)用了負(fù)半周，然后大大地提高了整流功率（Usc＝0.9e2，比半波整流時(shí)大一倍）?！D5-3所示的全波整濾電路，需求變壓器有一個(gè)使兩頭對(duì)稱(chēng)的次級(jí)中心抽頭，這給制造上帶來(lái)許多的費(fèi)事。別的，這種電路中，每只整流二極管接受的最大反向電壓，是變壓器次級(jí)電壓最大值的兩倍，因而需用能接受較高電壓的二極管。
圖5-5（a ）為直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路圖，（b）圖為其簡(jiǎn)化畫(huà)法。
直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路是運(yùn)用最多的一種直流穩(wěn)壓電源整流電路。這種電路，只需添加兩只二極管口連接成"橋"式結(jié)構(gòu)，便具有直流穩(wěn)壓電源全波整流電路的長(zhǎng)處，而一起在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)。
直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路的作業(yè)原理如下：e2為正半周時(shí)，對(duì)D1、D3和方向電壓，Dl，D3導(dǎo)通；對(duì)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 ，上構(gòu)成上正下負(fù)的半波整洗電壓，e2為負(fù)半周時(shí)，對(duì)D2、D4加正向電壓，D2、D4導(dǎo)通；對(duì)D1、D3加反向電壓，D1、D3截止。電路中構(gòu)成e2、D2Rfz 、D4通電回路，同樣在Rfz 上構(gòu)成上正下負(fù)的別的半波的整流電壓。
上述作業(yè)狀況別離如圖5-6（A） （B）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接受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值，比全波整洗電路小一半！
四、整流元件的挑選和運(yùn)用
需求特別指出的是，二極管作為整流元件，要根據(jù)不同的整流方法和負(fù)載巨細(xì)加以挑選。。如挑選不妥，則或許不能安全作業(yè)，乃至燒了管子；或許大材小用，形成浪費(fèi)。表5-1 所列參數(shù)可供挑選二極管時(shí)參考。
"別的，在高電壓或大電流的狀況下，如果手頭沒(méi)有接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(lái)運(yùn)用。
圖5-7 示出了二極管并聯(lián)的狀況：兩只二極管并聯(lián)、每只分管電路總電流的一半口三只二極管并聯(lián)，每只分管電路總電流的三分之一?？倸w，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?？墒牵趯?shí)踐并聯(lián)運(yùn)用時(shí)"，由于各二極管特性不完全共同，不能均分所經(jīng)過(guò)的電流，會(huì)使有的管子困負(fù)擔(dān)過(guò)重而燒毀。因而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(guò)的電流挨近共同。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5-8示出了二極管串聯(lián)的狀況。顯然在抱負(fù)條件下，有幾只管子串聯(lián)，每只管子接受的反向電壓就應(yīng)等于總電壓的幾分之一。但由于每只二極管的反向電阻不盡相同，會(huì)形成電壓分配不均：內(nèi)阻大的二極管，有可能由于電壓過(guò)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)電阻器的阻值要持平
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