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??????點擊：
本文介紹一下運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，是一個方向和巨細都隨時刻改變的正弦波電壓，它的波形如圖5-2（a）所示。在0～K時刻內(nèi)，e2為正半周即變壓器上端為正下端為負。此刻二極管接受正向電壓面導通，e2經(jīng)過它加在負載電阻Rfz上，在π～2π 時刻內(nèi)，e2為負半周，變壓器次級下端為正，上端為負。這時D接受反向電壓，不導通，Rfz，上無電壓。在π～2π時刻內(nèi)，重復(fù)0～π 時刻的進程，而在3π～4π時刻內(nèi)，又重復(fù)π～2π時刻的進程…這樣重復(fù)下去，溝通電的負半周就被"削"掉了，只需正半周經(jīng)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，達到了整流的意圖，可是，負載電壓Usc。以及負載電流的巨細還隨時刻而改變，因而，一般稱它為脈動直流。
這種除掉半周、圖下半周的整流辦法，叫半波整流。不難看出，半波整說是以"獻身"一半溝通為價值而交換整流效果的，電流運用率很低（核算標明，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 ）因而常用在高電壓、小電流的場合，而在一般無線電設(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，可以看作是由兩個半波直流穩(wěn)壓電源整流電路組合成的。變壓器次級線圈中心需求引出一個抽頭，把次組線圈分紅兩個對稱的繞組，然后引出巨細持平但極性相反的兩個電壓e2a 、e2b ，構(gòu)成e2a 、D1、Rfz與e2b 、D2、Rfz ，兩個通電回路。
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時刻內(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）。
如此重復(fù)，由于兩個整流元件D1、D2輪番導電，結(jié)果負載電阻Rfz 上在正、負兩個半周效果期間，都有同一方向的電流經(jīng)過，如圖5-4（b）所示的那樣，因而稱為全波整流，全波整流不只運用了正半周，并且還奇妙地運用了負半周，然后大大地提高了整流功率（Usc＝0.9e2，比半波整流時大一倍）?！D5-3所示的全波整濾電路，需求變壓器有一個使兩頭對稱的次級中心抽頭，這給制造上帶來許多的費事。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）圖為其簡化畫法。
直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路是運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處，而一起在一定程度上克服了它的缺點。
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，對D1、D3和方向電壓，Dl，D3導通；對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)成上正下負的半波整洗電壓，e2為負半周時，對D2、D4加正向電壓，D2、D4導通；對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載巨細加以挑選。。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。表5-1 所列參數(shù)可供挑選二極管時參考。
"別的，在高電壓或大電流的狀況下，如果手頭沒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)起來運用。
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?？墒牵趯嵺`并聯(lián)運用時"，由于各二極管特性不完全共同，不能均分所經(jīng)過的電流，會使有的管子困負擔過重而燒毀。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)二極管流過的電流挨近共同。這種均流電阻R一般選用零點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，會形成電壓分配不均：內(nèi)阻大的二極管，有可能由于電壓過高而被擊穿，并由此引起連鎖反應(yīng)，逐個把二極管擊穿。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，是一個方向和巨細都隨時刻改變的正弦波電壓，它的波形如圖5-2（a）所示。在0～K時刻內(nèi)，e2為正半周即變壓器上端為正下端為負。此刻二極管接受正向電壓面導通，e2經(jīng)過它加在負載電阻Rfz上，在π～2π 時刻內(nèi)，e2為負半周，變壓器次級下端為正，上端為負。這時D接受反向電壓，不導通，Rfz，上無電壓。在π～2π時刻內(nèi)，重復(fù)0～π 時刻的進程，而在3π～4π時刻內(nèi)，又重復(fù)π～2π時刻的進程…這樣重復(fù)下去，溝通電的負半周就被"削"掉了，只需正半周經(jīng)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，達到了整流的意圖，可是，負載電壓Usc。以及負載電流的巨細還隨時刻而改變，因而，一般稱它為脈動直流。
這種除掉半周、圖下半周的整流辦法，叫半波整流。不難看出，半波整說是以"獻身"一半溝通為價值而交換整流效果的，電流運用率很低（核算標明，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 ）因而常用在高電壓、小電流的場合，而在一般無線電設(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，可以看作是由兩個半波直流穩(wěn)壓電源整流電路組合成的。變壓器次級線圈中心需求引出一個抽頭，把次組線圈分紅兩個對稱的繞組，然后引出巨細持平但極性相反的兩個電壓e2a 、e2b ，構(gòu)成e2a 、D1、Rfz與e2b 、D2、Rfz ，兩個通電回路。
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時刻內(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）。
如此重復(fù)，由于兩個整流元件D1、D2輪番導電，結(jié)果負載電阻Rfz 上在正、負兩個半周效果期間，都有同一方向的電流經(jīng)過，如圖5-4（b）所示的那樣，因而稱為全波整流，全波整流不只運用了正半周，并且還奇妙地運用了負半周，然后大大地提高了整流功率（Usc＝0.9e2，比半波整流時大一倍）?！D5-3所示的全波整濾電路，需求變壓器有一個使兩頭對稱的次級中心抽頭，這給制造上帶來許多的費事。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）圖為其簡化畫法。
直流穩(wěn)壓電源橋式整流電路是運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處，而一起在一定程度上克服了它的缺點。
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，對D1、D3和方向電壓，Dl，D3導通；對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)成上正下負的半波整洗電壓，e2為負半周時，對D2、D4加正向電壓，D2、D4導通；對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載巨細加以挑選。。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。表5-1 所列參數(shù)可供挑選二極管時參考。
"別的，在高電壓或大電流的狀況下，如果手頭沒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)起來運用。
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?？墒牵趯嵺`并聯(lián)運用時"，由于各二極管特性不完全共同，不能均分所經(jīng)過的電流，會使有的管子困負擔過重而燒毀。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)二極管流過的電流挨近共同。這種均流電阻R一般選用零點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，會形成電壓分配不均：內(nèi)阻大的二極管，有可能由于電壓過高而被擊穿，并由此引起連鎖反應(yīng)，逐個把二極管擊穿。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，各個電阻器的阻值要持平
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