单相桥式整流电路相关器件选型计算

1、桥式整流电路计算桥式整流属于全波整流,它不是利用 副边带有中心抽头的变压器 , 用四个二极管接成电桥形式, 使在电压 V 2的正负半周均有电流流过负载,在负载形成单方向的全波脉动电压。 桥式整流电路计算主要参数: 单相全波整流电路图利用副边有中心抽头的变压器和两个二极管构成如下图所示的全波整流电路。 从图中可见正负半周都 有电流流过负载,提高了整流效率。 全波整流的特点:输出电压 V O 高;脉动小;正负半周都有电流供给负载,因而变压器得到充分利用 ,效率较高。 主要参数: 桥式整流电路电感滤波原理电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点, 把电感器与负载串联起来, 以达到使输出电流 平

2、滑的目的。从能量的观点看,当电源提供的电流增大(由电源电压增加引起时 , 电感器 L 把能量存储 起来;而当电流减小时,又把能量释放出来,使负载电流平滑, 电感 L 有平波作用 桥式整流电路电感滤波优点:整流二极管的导电角大,峰值电流小,输出特性较平坦。桥式整流电路电感滤波缺点:存在铁心,笨重、体积大,易引起电磁干扰 , 一般只适应于低电压、大 电流的场合。例 10.1.1桥式整流器滤波电路如图所示,已知 V 1是 220V 交流电源,频率为 50Hz ,要求直流电压 V L =30V,负载电流 I L =50mA。试求电源变压器副边电压 v 2的有效值,选择整流二极管及滤波电容。 桥式整流电

3、路电容滤波电路 图 10.5分别是单相桥式整流电路图和整流滤波电路的部分波形。这里假设 t<0时,电容器 C 已经充 电到交流电压 V 2的最大值(如波形图所示。结论 1:由于电容的储能作用,使得输出波形比较平滑,脉动成分降低输出电压的平均值增大。 结论 2:从图 10.6可看出,滤波电路中二极管的导电角小于 180o , 导电时间缩短。因此,在短暂的 导电时间内流过二极管很大的冲击电流,必须选择较大容量的二极管。在纯电阻负载时:有电容滤波时:结论 3:电容放电的时间 =RL C 越大 , 放电过程越慢,输出电压中脉动(纹波成分越少,滤波效果 越好。 取 (35 T/2, T 为电源交流

4、电压的周期。整流电路输出电压计算对于整流电压的输出电压大小,大家一定不陌生。很多人会说,输出平均值全波 0.9倍,半波 0.45倍的交流有效。但是在设计中,我们常常发现一个事实,例如在半波整流后,输出电压得到的不止 0.45倍, 9V 交流整流后可能有 1112V 。之前我一直很困惑,是我记错了计算倍数吗?翻了很多书籍,公式 当然是没错的。那到底怎么回事?可能之前我们在学校学这个方面知识点的时候太过注重整流电路, 而忽略了脉动比的概念, 所以造成 我们现在很多人对这一简单的知识不是很清晰。其实这里是由于整流电路后面接的滤波电容有关的,查阅 模电知识我们即可了解到,整流后往往会加滤波稳压,而滤波

5、电路会改变整流输出的脉动比,并且和负载 有关。因此最终整流后得到的电压除了跟整流方式有关,还和负载、滤波电容大小有关系。 RL*C的数值 直接影响输出电压的大小。因此滤波电容选择其实不是随意的,而是需要根据负载选取合适的值。 接入滤波电路后,输出电压平均值近似取值为 1.2倍,负载开路取 1.414倍。RC=(3-5 T/2 来确定电容容量选择。其中 T 表示电网周期。电容滤波电路适用于负载电流较小情况,而电感滤波电路适用于大负载电流。(电流较大时 R 较小, C 较难选择练习:1. 若 U2为电源变压器副边电压的有效值,则半波整流电容滤波电路和全波整流电容滤波电路在空载时的 输出电压均为 1.414U 。(2. 对于全波整流电路, 已知变压器副边电压有效值 U2为 10V , RC=(3-5 T/2 (T 为电网电压的周期 。 测得输出电压平均值 UO (AV 可能的数值为A. 14V B. 12V C. 9V D. 4.5V选择合适答案填入空内。(1正常情况 UO (AV ;(2电容虚焊时 UO (AV ;(3负载电阻开路时 UO (AV ;(4一只整流管和滤波电容同时开路, UO (AV 。答案: ;:(1 B (2 C (3 A (