笔记-整流桥工作原理

#整流桥工作原理如下图1-1所示。下面主要讲整流桥的工作原理，以及具体的有效功率，有效电流等等。电流等等。--单向导通特性单向导通特性--只能从正往负首先，我们先详细介绍二极管的工作特性，在介绍全桥整流滤波电路时，我是让大家记住二极管的一个非常重要的工作特性这里，我教大家一个便于理解二级管单向导通性的方法。如图1-2所示，这是个普通二级管，想必大家都已经不陌生了吧。亠图1-2从图中我们可以看出来，箭头指向的方向为负，电流只能从左向右流，即从正往负流，是不能够由右向做流的。这就是二级管的单向导通性流，不能从负往正流。打个如下比喻：渔夫去捕鱼的时候，他都有一个篓子，我们称为渔篓子，这个篓子是用来捕鱼的。如图1-3所示。图1-3图1-3渔民通常都是把这个渔篓子放在逆水的地方，当鱼从锥形的口子进入鱼篓子，这个口里放置很多的横条，鱼进入篓子里的时候，挤开横条进入里面，然而进入里面后，鱼就再也出不去了。二极管也相当于鱼篓子这么个功能，从正往负是导通的，从负到正就截止了。1-2所示。1-2所示。在电源正半周期，电流流经方向为图1-4L-D2-R-D3-N；在电源负半周期，电流流经方向为流经方向为N-D4-R-D1-L。在这么个流向的过程中，负载上面的波形是个什么样的波形？我们知道交流电二级管两端的电压必须大二级管两端的电压必须大那么此时二极管导通的波形是怎么样的呢？首先，于0.7V它才导通的，小于0.7V是处于截止的状态。这里我们把D2、D4这两个0.7V时，没有二极管导通，0.7V时，没有二极管导通，D4是截止的；在负半周期，同理，只D2是截止的，。所以，我们绘出二级管二级管放一块分析，在正半周期，当交流电电压小于当电压大于0.7V的时候，D2是导通的，有电压大于0.7V的时候，D4是导通的，的电压波形，如图1-6所示、1-7所示。图1-6所示的是二级管D2导通波形。图1-7所示的是二级管D2、7所示的是二级管D2、D4导通时的波形。图1-6二极管正常工作有导通、截止和击穿三种状态。导通的基本条件是正向电压高于起始阈值电压（例如硅二极管是0.7V）；截止的条件是正向电压低于起始阈值电压，或者外加反向电压不超过基击穿电压；击穿的条件是反射电压等于略高于PN结的雪崩击穿电压值（稳压二极管就是工作在击穿状态的）。二极管截止指的是没有导通，也没有击穿的状态。它的重要特点是电流为0.图1-7图1-6图1-6中，二级管始导通，电压低于时间小于n。接下来，我们来绘制D2的导通时间不是从0.7V时就截止，在这段时间电阻R上的电压波形0~n,而是电压的值大于0.7V时才开t内才是二级管的导通角，这个，我们知道，不论交流电压在正半周期还是在负半周期，电阻上的电压都是从上往下流，即上正下负。我们就能够得出如下图1-8所示的输出电压波形图。的电压小，他们的之间的关系为的电压小，他们的之间的关系为桥后的电压。这个公式仅仅针对图容的电路。图1-8从图中，我们可以直观的看出，经过整流桥的输出电压明显是比交流电两端U€0.9U，U是AC输出电压，U为经过整流0inin01-4所示的电路有效，即在整流桥后没有加电如果在负载上并联上一个电容，负载上将会得到什么波形？1-1所示。如果在负载上并联上一个电容，负载上将会得到什么波形？如图1-1所示。Ac|®I[>图1-1通过这个图，我们来分析此时的电容上电压波形图。如图1-9所示为电容上电压波形图。开始时，电容上电压为零。二级管两端的电压大于0.7V时，电路才导通，电路导通后，由于输入的是交流电，所以电路中的电压开始往上升，给电容充电，所以电容电压开始上升。图1-2中，当交流电的电压达到最大值时（就开始往下降，直到降到某个电压值，该电压使得二级管这时二极管截止，电路就不导通了，电容也停止充电，且电容上的电压达到最大值。整流桥部分电路不导通，但是，电容和电阻仍然形成闭合回路，所以在二极管截止后，电容就开始放电，给负载供电，维持负载正常工作。图1-1通过这个图，我们来分析此时的电容上电压波形图。如图1-9所示为电容上电压波形图。开始时，电容上电压为零。二级管两端的电压大于0.7V时，电路才导通，电路导通后，由于输入的是交流电，所以电路中的电压开始往上升，给电容充电，所以电容电压开始上升。图1-2中，当交流电的电压达到最大值时（就开始往下降，直到降到某个电压值，该电压使得二级管这时二极管截止，电路就不导通了，电容也停止充电，且电容上的电压达到最大值。整流桥部分电路不导通，但是，电容和电阻仍然形成闭合回路，所以在二极管截止后，电容就开始放电，给负载供电，维持负载正常工作。t=€a,oo2D2两端电压低于0.7V是，D2此时，电容上电压就开始往下降了。直到在交流电负半周期，电源电压上升到大于电容电压，且二级管D4两端的正向电压差大于级管D4两端的正向电压小于负载放电。如此循环反复0.7，电容就停止放电，开始充电。又充电到二0.7V时截止，然后为维持负载正常工作，就又给通过以上的分析，大概知道了电容上电压的波形。现在，请大家看一下图1-10所示，我们来分析每一个二级管的反向耐压是多少？图1-111从图1-3中有个电容的，经过全桥整流后这个电容上的电压U图1-111从图1-3中有个电容的，经过全桥整流后这个电容上的电压UDC电容弋2UACin即电容上的电压为交流输入的訂倍，并且这个电压是直流电压。在电源电压处b点）的电位为b点）的电位为1.414U，由于这是个正弦电压，当电压达到最高点的时候，它会往AC下降的，当它降到最低点的时候，他的值是-U，即在图中ACa点的电位为-U,AC此时电容上的电位，即b点的电位为1.414U，那么，二级管的电压差为AC,刚才我们讲过，正半周期，电容上不是就为1.414€U，因为对于AC时候可以达到-U，所以对于AC电压它是不变的，所以，我们就需要这管子的耐压为b点的电位为1.414U，整流桥ACa点来讲，最高的时候能够达到a点来讲，他本身的压差就是a点的为-U，是AC+U，最低的AC2U，而电容上的AC1.414U。AC接下来，我们来看它的一个电流，我们说了，二级管上流过的电流为多大？D2的，经过D2之后，D2的，经过D2之后，正半周期的时经过电容，再通过D3,再回到电源，皿线上。我们就知道，在正半周期的时候，就只有D2候，就只有D2给负载提供电流。那么在负半周期的时候，我们知道，电流时经过D4,然后经过负载，再经过D1,回到电源，D4,然后经过负载，再经过D1,回到电源，L线。也就是说，在负半周期，是D4对电容来进行一个充电。就是说，这上面每一个管子，在完整的周期里面只开通了一半，D2通了一半，D2也只开通了一半，D4也只开通了一半。在整个完整的周期里面(T=2n)里面，D2和D4,或者D1和D3,它们都只开通一半，也就是他们只有一半的时间给电容充电，另一半的时间休息，另一半的时间交给另外两个管子完成，比如说在正半周期的时候，D2和D3导通，给电容充电，负责维持负载的电流，那么在负半周期的时候就是D4和电流，那么在负半周期的时候就是D4和D1工作，D2和D3就截止了，这时候D4D4和D1D0(负半周期)给电容进行充电，维持负载的另一半时间的电流是此，我们说，这两个二级管在一个完整的周期里面，他们都只工作了一半，只提供了负载的一半的电流，前一半的电流是靠D2和D3维持，后