單相半波整流電路中二極管的應(yīng)用

  整流電路是利用二極管的單向?qū)щ娦阅?，將交流電轉(zhuǎn)換成為直流電。
  整流電路有多種形式。從所用交流電源的相數(shù)，可分為單相和三相的整流電路。從電路結(jié)構(gòu)形式，可分為半波、全波和橋式整流電路。為了使問題簡化，便于討論，對于整流電路分析計(jì)算時(shí)，把二極管看做正向電阻為零，反向電阻為無窮大的理想元件。
 
  1. 工作原理
  圖1(a)所示為最簡單的單相半波整流電路，負(fù)載為電阻RL。
  在變壓器副邊電壓u₂的正半周，二極管VD導(dǎo)通，電流經(jīng)二極管流向負(fù)載RL，在RL上就得到一個(gè)上正、下負(fù)的電壓；在u₂的負(fù)半周，二極管VD因承受反向電壓而截止，電流近似為0，因而RL上電壓為0；所以在負(fù)載兩端得到的輸出電壓u_O是單方向的，且近似為半個(gè)周期的正弦波，如圖1(b)所示。

 
  2. 輸出電壓及輸出電流的平均值
  若整流二極管VD為理想二極管，正向?qū)娮铻?，反向電阻為無窮大，并忽略變壓器的內(nèi)阻，則由圖1(b)所示可知 式中，U₂為變壓器副邊電壓有效值。由此求得   式(1)說明，半波整流電路負(fù)載所得到的直流電壓約為電源變壓器副邊電壓有效值的45%。
  輸出的平均電流I_O(AV)為  
  3. 二極管的極限參數(shù)選擇
  1)最大整流平均電流I_F   應(yīng)選擇整流二極管的最大整流平均電流I_F>I_D(AV)。
  2)最高反向工作電壓U_R
  U_RM是整流管承受反向電壓的最大值。而，應(yīng)選擇整流二極管最高反向工作電壓U_R>U_RM。
  綜上所述，單相半波整流電路的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，所用元件少。缺點(diǎn)是輸出電壓平均值低且波形脈動(dòng)大，變壓器有半個(gè)周期電流為零，利用率低，而且變壓器電流會(huì)有直流成分，鐵芯易飽和，所以只能應(yīng)用于輸出電流較小、要求不高的場合。



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