??使用快恢復(fù)二極管的整流電路分析
作者：海飛樂技術(shù) 時間：2016-12-12 12:09
電力網(wǎng)供給用戶的是交流電，而各種無線電裝置需要用直流電。整流，就是把交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^程。利用具有單向?qū)щ娞匦缘钠骷?，可以把方向和大小交變的電流變換為直流電。下面介紹利用快恢復(fù)二極管組成的各種整流電路。
1、半波整流電路
圖1 一種最簡單的整流電路
圖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RL組成。變壓器把市電電壓（多為220V或380V）變換為所需要的交變電壓u2，D 再把交流電變換為脈動直流電。
半波整流原理：變壓器砍級電壓u2，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1所示。在0～K時間內(nèi)，u2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(dǎo)通，u2通過它加在負載電阻RL上，在π～2π 時間內(nèi)，u2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(dǎo)通，RL上無電壓。在π～2π時間內(nèi)，重復(fù)0～π 時間的過程，而在3π～4π時間內(nèi)，又重復(fù)π～2π時間的過程。這樣反復(fù)下去，交流電的負半周就被“削”掉了，只有正半周通過RL，在RL上獲得了一個單一右向（上正下負）的電壓，從而達到了整流的目的，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，半波整流說是以"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。
2、全波整流電路(單向橋式整流電路)
如果把整流電路的結(jié)構(gòu)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2 快恢復(fù)二極管單向橋式整流電路
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。如圖2所示，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）。
注：圖2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。
3、橋式整流電路
橋式整流電路是使用最多的一種整流電路。這種電路，只要增加兩只二極管口連接成“橋”式結(jié)構(gòu)，便具有全波整流電路的優(yōu)點，而同時在一定程度上克服了它的缺點。
（圖3）快恢復(fù)二極管單相全波橋式整流電路
橋式整流電路的工作原理如下：u2為正半周時，對D1、D3加正向電壓，Dl，D3導(dǎo)通；對D2、D4加反向電壓，D2、D4截止。
電路中構(gòu)成u2、Dl、RL 、D3通電回路，在RL上形成上正下負的半波整洗電壓，u2為負半周時，對D2、D4加正向電壓，D2、D4導(dǎo)通；對D1、D3加反向電壓，D1、D3截止。電路中構(gòu)成u2、D2、RL 、D4通電回路，同樣在RL 上形成上正下負的另外半波的整流電壓。 如此重復(fù)下去，結(jié)果在RL 上便得到全波整流電壓。
注：從圖3中還不難看出，單相全波橋式整流電路其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。但是橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級電壓的最大值，比全波整洗電路小一半！
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