晶体二极管整流电路课件

1、1.2 晶体二极管整流电路晶体二极管整流电路1.2.1 单相半波整流电路单相半波整流电路1.2.2 单相全波整流电路单相全波整流电路整流：整流：把交流电变成直流电的过程。把交流电变成直流电的过程。倍压整流桥式变压器中心抽头式全波整流半波整流单相整流电路种类1.2 晶体二极管整流电路晶体二极管整流电路整流原理：整流原理：二极管的单向导电特性二极管的单向导电特性二极管单相整流电路：二极管单相整流电路：把单相交流电变成直流电的电路。把单相交流电变成直流电的电路。 V：整流二极管，把交流整流二极管，把交流电变成脉动直流电；电变成脉动直流电； T：电源变压器，把电源变压器，把v1变成变成整流电路所需的电

2、压值整流电路所需的电压值v2。 1.2.1 单相半波整流电路单相半波整流电路1电路电路 如图（如图（a）动画动画 单相半波整流电路单相半波整流电路 2工作原理工作原理 由波形可见，由波形可见，v2一周期内，负载只用单方向的半个波形，一周期内，负载只用单方向的半个波形，这种大小波动、方向不变的电压或电流称为脉动直流电。上述这种大小波动、方向不变的电压或电流称为脉动直流电。上述过程说明，利用二极管单向导电性可把交流电过程说明，利用二极管单向导电性可把交流电v2变成脉动直流变成脉动直流电电vL。由于电路仅利用。由于电路仅利用v2的半个波形，故称为半波整流电路。的半个波形，故称为半波整流电路。 （2）

3、v2负半周时，负半周时，A点电位低于点电位低于B点电位，二极管点电位，二极管V反偏截反偏截止，则止，则vL0。 （1）v2正半周时，正半周时，A点电位高于点电位高于B点电位，二极管点电位，二极管V正偏正偏导通，则导通，则vLv2；设设v2为正弦波，波形如图为正弦波，波形如图1.2.1（b）所示。）所示。3负载和整流二极管上的电压和电流负载和整流二极管上的电压和电流（4）二极管反向峰值电压）二极管反向峰值电压VRM （1.2.4）22RM41. 12VVV（1）负载电压）负载电压VL VL = 0.45 V2 （1.2.1）（ .2.2 1 45. 0L2LLLRVRVI（2）负载电流）负载电流

4、IL（3）二极管正向电流）二极管正向电流IV和负载电流和负载电流IZ （1.2.3）L2LV45. 0RVII （1）二极管允许的最大反向电压应大于承受的反向峰值）二极管允许的最大反向电压应大于承受的反向峰值电压；电压； （2）二极管允许的最大整流电流应大于流过二极管的实）二极管允许的最大整流电流应大于流过二极管的实际工作电流。际工作电流。解决办法：解决办法：全波整流全波整流电路缺点：电路缺点：电源利用率低，纹波成分大。电源利用率低，纹波成分大。选管条件：选管条件： V1、V2为性能相同的整流二为性能相同的整流二极管；极管；T为电源变压器，作用是为电源变压器，作用是产生大小相等而相位相反的产生

5、大小相等而相位相反的v2a和和v2b。 桥式变压器中心抽头式全波整流1.2.2 单相全波整流电路单相全波整流电路 （一）变压器中心抽头式单相全（一）变压器中心抽头式单相全波整流电路波整流电路1. 1. 电路电路如图如图 1.2.2：图图1.2.2变压器中心抽头变压器中心抽头式全波整流电路式全波整流电路2. 工作原理：工作原理： （1）v1正半周时，正半周时，T次级次级A点电位高于点电位高于B点电位，在点电位，在v2a作作用下，用下，V1导通（导通（V2截止），截止），iV1自上而下流过自上而下流过RL； （2）v1负半周时，负半周时，T次级次级A点电位低于点电位低于B点电位，在点电位，在v2b

6、的的作用下，作用下，V2导通（导通（V1截止），截止），iV2自上而下流过自上而下流过RL； 可见，在可见，在v1一周期内，流过二极管的电流一周期内，流过二极管的电流iV1 、iV2叠加形叠加形成全波脉动直流电流成全波脉动直流电流iL，于是，于是RL两端产生全波脉动直流电压两端产生全波脉动直流电压vL。故电路称为。故电路称为全波整流电路全波整流电路。 缺点：缺点：单管承受的单管承受的反峰压反峰压比比半波整流半波整流高高一倍，变压器一倍，变压器T需中心抽头。需中心抽头。3负载和整流二极管上的电压和电流负载和整流二极管上的电压和电流2L9 . 0 VV（1）负载电压）负载电压VL （1.2.5）L

7、2LLL9 . 0RVRVI（2）负载电流）负载电流IL （1.2.6）LV21II（3）二极管的平均电流）二极管的平均电流IV （1.2.7）（4）二极管承受反向峰值电压）二极管承受反向峰值电压 （1.2.8）RMV2RM22VV（二）单相桥式全波整流电路（二）单相桥式全波整流电路1电路如图电路如图V1V4为整流二为整流二极管，电路为桥极管，电路为桥式结构。式结构。动画动画 桥式全波整流电路桥式全波整流电路 （2）v2负半周时，如图负半周时，如图1.2.4（b）所示，）所示，A点电位低于点电位低于B点电点电位，则位，则V2、V4导通（导通（V1、V3截止），截止），i2自上而下流过负载自上而

8、下流过负载RL；图图1.2.4 桥式整流电路工作过程桥式整流电路工作过程2. 工作原理工作原理 （1）v2正半周时，如图正半周时，如图1.2.4（a）所示，）所示，A点电位高于点电位高于B点点电位，则电位，则V1、V3导通（导通（V2、V4截止），截止），i1自上而下流过负载自上而下流过负载RL； 由波形图由波形图1.2.5可见，可见，v2一周期内，两组整流二极管轮流导一周期内，两组整流二极管轮流导通产生的单方向电流通产生的单方向电流i1 和和i2叠加形成了叠加形成了iL。于是负载得到全波。于是负载得到全波脉动直流电压脉动直流电压vL。优点：优点：输出电压高，纹波小，输出电压高，纹波小， 较低

9、。应用广泛。较低。应用广泛。RMV3负载和整流二极管上的电压和电流负载和整流二极管上的电压和电流2L9 . 0 VV（1）负载电压）负载电压VL （1.2.91.2.9）L2LLL9 . 0RVRVI（2 2）负载电流）负载电流IL （1.2.101.2.10）LV21II（3 3）二极管的平均电流）二极管的平均电流IV （1.2.111.2.11）（4 4）二极管承受反向峰值电压）二极管承受反向峰值电压 （1.2.121.2.12）RMV2RM2VV 例例1.2.1 有一直流负载，需要直流电压有一直流负载，需要直流电压 V，直，直流电流流电流 A。若采用桥式整流电路，求电源变压器次。若采用桥式整流电路，求电源变压器次级电压级电压 并选择整流二极管。并选择整流二极管。 60LV4LI2V2L9 . 0 VVV7 .669 . 0V609 . 0L2VVV947 .6641. 122RMVV 查晶体管手册，可选用整流电流为查晶体管手册，可选用整流电流为3安培，额定反向工作安培，额定反向工作电压为电压为100伏的整流二极管伏的整流二极管2CZ12A（3A/100V）四只。）四只。 A2A42121LVII二极管承受的反向峰值电压二极管承受的反向峰值电压流过二极管的平均电流流过二极管的平均电流因为因为 所以所以解解图图