单相整流滤波电路

1、张显同张显同整流电路的定义：整流电路的定义：整流是将交流电变为整流是将交流电变为脉动脉动直流电。直流电。 整流电路整流电路:是将交流电变为是将交流电变为脉动脉动直流电的电路。直流电的电路。 整流电路的分类：整流电路的分类： 整流电路分为单相整流电路和三相整流电路。整流电路分为单相整流电路和三相整流电路。 单相整流电路常见的有单相半波、全波、桥式单相整流电路常见的有单相半波、全波、桥式整流电路整流电路1. 整流电路的技术指标整流电路的技术指标整流电路工作性能参数整流电路工作性能参数整流二极管的性能参数整流二极管的性能参数 学习整流电路的时候，关键是把握以上参数学习整流电路的时候，关键是把握以上参

2、数 2.1 单相整流电路单相整流电路流过管子的正向平均电流流过管子的正向平均电流二极管所承受的最大反向电压二极管所承受的最大反向电压 IVD(AV) URM 输出电压的平均值输出电压的平均值它反映整流电路将交流电压转换成直流电压的大小它反映整流电路将交流电压转换成直流电压的大小 UO(AV) RL220 V+ uu2iD+ uD2. 单相半波整流单相半波整流)sin(222tUu tO 2 3 u222U tO 2 3 uO22U tO 2 3 iD= iO tO 2 3 uD22U L2OD45. 0RUII RL220 V+ uu2iD+ uD工作原理工作原理单相半波整流电路245. 0U

3、UO2. 单相半波整流单相半波整流参数计算参数计算(1)输出电压平均值输出电压平均值2245. 02UUUO (2)流过二极管的平均电流流过二极管的平均电流(3)二极管承受的最大反向电压二极管承受的最大反向电压 IVD(A V) IVD(AV) = LO(AV)RU LRU245. 0 URM = 2U2 (参考P143页例7-3)V3RLV4V2V1u1u2+uo ioRLV4V3V2V1+uo u2u13. 单相桥式整流单相桥式整流输入正半周输入正半周1) 1) 工作原理工作原理2) 波形波形输入负半周输入负半周 tO tO tO tO 2 3 2 3 Im 2 2 3 3 uOu2uDi

4、D= iO22U22UU2+uo 单相桥式整流电路3)参数估算参数估算1) ) 整流输出电压平均值整流输出电压平均值2) ) 二极管平均电流二极管平均电流LOOD221RUII L245. 0RU 3) ) 二极管最高反向压二极管最高反向压22UURM to to to to 2 3 2 3 Im 2 2 3 3 uOu2uDiD = iO22U22UU2LLOORURUI29 .0209 . 0 uu 例：有一直流负载，需要直流电压Uo=18V，直流电流Io=4A。若采用单相桥式整流电路，求电源变压器次级电压U2，并选择整流二极管。 解： Uo=0.9U2 U2=Uo/0.9=18/0.92

5、0（V） 流过二极管的平均电流为流过二极管的平均电流为: : 二极管承受的反向峰值电压为二极管承受的反向峰值电压为: : )(2242AAIIOD)(2822VUURM我们选择的二极管的正向整流电流大于我们选择的二极管的正向整流电流大于2A，最高，最高反向工作电压反向工作电压30V就行了！就行了！4) 简化画法简化画法+uo RLio+u2 5) 整流桥整流桥把四只二极管封装在一起把四只二极管封装在一起称为整流桥称为整流桥 +- +TV1RL练习：练习：全桥堆的连接方法全桥堆的连接方法全桥堆的正、负极端分别接负载的正、负极。两个交流端接变全桥堆的正、负极端分别接负载的正、负极。两个交流端接变压

6、器输出端。压器输出端。TV1RL+练习：练习：半桥堆的连接方法半桥堆的连接方法把两个半桥堆的正、负极相连，就组成一个全桥堆。把两个半桥堆的正、负极相连，就组成一个全桥堆。v1v2TRL接反接反一个二极管接反，变压器短路烧毁。一个二极管接反，变压器短路烧毁。二极管接反：二极管接反：+正半周正半周故障分析故障分析接反接反接反接反接反接反一个二极管接反，变压器短路烧毁。一个二极管接反，变压器短路烧毁。二极管接反：二极管接反：二极管短路：二极管短路：二极管断路：二极管断路：+正半周正半周一个二极管短路，变压器短路烧毁。一个二极管短路，变压器短路烧毁。故障分析故障分析v1v2TRL断路断路断路断路断路断

7、路断路断路导通导通一个二极管接反，变压器短路烧毁。一个二极管接反，变压器短路烧毁。二极管接反：二极管接反：二极管短路：二极管短路：二极管断路：二极管断路：+负半周负半周一个二极管短路，变压器短路烧毁。一个二极管短路，变压器短路烧毁。一个二极管断路，变成半波整流电路。一个二极管断路，变成半波整流电路。故障分析故障分析v1v2TRL断路断路不通不通 本节课我们学习了单相桥式整流电路的组成结构、工作原理、波本节课我们学习了单相桥式整流电路的组成结构、工作原理、波形图、参数计算以及常见的故障，通过对电路的分析，我们可以总结形图、参数计算以及常见的故障，通过对电路的分析，我们可以总结出单相桥式整流电路的

8、特点是：出单相桥式整流电路的特点是：输出电压脉动小，每只整流二极管承输出电压脉动小，每只整流二极管承受的最大反向电压和半波整流的一样。受的最大反向电压和半波整流的一样。由于每半周内变压器二次绕组由于每半周内变压器二次绕组都有电流流过，变压器利用效率高都有电流流过，变压器利用效率高, 因此其应用最为广泛。因此其应用最为广泛。作业作业 P149,7-5,7-6P149,7-5,7-6滤波电路的结构特点滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或电感与负载RL串联。交流交流电压电压脉动脉动直流电压直流电压整流整流滤波滤波直流直流电压电压RLCRLL第二节第二节 滤波电路滤波电路io + uo=

9、uc RLV1V4V3V2+u 1 1、电容滤波、电容滤波V 导通时给导通时给 C 充电，充电，V 截止时截止时 C 向向 RL 放电放电；1)电路和工作原理电路和工作原理滤波后滤波后 uo 的波形变得平缓，平均值提高。的波形变得平缓，平均值提高。电容电容充电充电电容电容放电放电C电容滤波电路2) 波形及输出电压波形及输出电压2O2U U 当当 RL = 时：时：O tuO 2 22U当当 RL 为有限值时：为有限值时：2O229 . 0UUU 通常取通常取 UO = 1.2U2RC 越大越大 UO 越大越大RL = 为获得良好滤波效果，一般取：为获得良好滤波效果，一般取：RLC=(35)T(

10、 (T 为输入交流电压的周期为输入交流电压的周期) ) 例例 1 单相桥式电容滤波整流，交流电源频率单相桥式电容滤波整流，交流电源频率 f = 50 Hz，负载电阻负载电阻 RL = 40 ，要求直流输出电压，要求直流输出电压 UO = 20 V，选择选择整流二极管整流二极管及及滤波电容。滤波电容。 解解 1. 选二极管选二极管V 172 . 1202 . 1O2 UU2RM2UU 选二极管应满足：选二极管应满足：IF (2 3) ID可选：可选：2CZ55C( (IF = 1 A，URM = 100 V) )或或 1 A、100 V 整流桥整流桥电流平均值：电流平均值： A0.2540 20

11、212121LOOD RUII承受最高反压：承受最高反压：V 2422RM UU2) 选滤波电容选滤波电容s 02. 05011 fT可选可选： 2000 F，耐压，耐压 50 V 的电解电容。的电解电容。RLC=4TC=2000 F 【例例2】某电子设备要求直流电压某电子设备要求直流电压 Uo=12V，直流电流，直流电流 Io=60mA，电源用的是工频市电，电源用的是工频市电220V，50Hz，采用单相桥式整流电容滤波电路，试选择电路中的元件。，采用单相桥式整流电容滤波电路，试选择电路中的元件。 解解: :(1) (1) 电源变压器参数的计算电源变压器参数的计算取取U1=1.2Uo，则，则O

12、I121.21.2UU =10(V)变压器的变压比为变压器的变压比为SI22010UnU流过变压器次级线圈的电流有效值为流过变压器次级线圈的电流有效值为II=2Io=602=120(mA) (2) 整流二极管的选择整流二极管的选择流过二极管的平均电流为流过二极管的平均电流为OD60=30(mA)22II二极管承受的反向最大电压为二极管承受的反向最大电压为DRMI2V21014.1(V)U(3) 选择滤波电容选择滤波电容取取RLC=4T，得电容容量为，得电容容量为根据上面计算所得和参数，查表就可选择合适的电路元件。根据上面计算所得和参数，查表就可选择合适的电路元件。C=?2 2、电感滤波电路、电感滤波电路RLL+u2 整流后的输出电压：整流后的输出电压：直流分量直流分量被电感被电感 L 短路短路交流分量交