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全波整流电路的工作过程是:在u2的正半周(ωt=0~π)D1正偏导通,D2反偏截止,RL上有自上而下的电流流过,RL上的电压与u21相同。
在u2的负半周(ωt=π~2π),D1反偏截止,D2正偏导通,RL上也有自上而下的电流流过,RL上的电压与u22相同。可画出整流波形如图Z0704所示。可见,负载凡上得到的也是一单向脉动电流和脉动电压。其平均值分别为:
GS0705
流过负载的平均电流为
GS0706
流过二极管D的平均电流(即正向电流)为
加在二极管两端的最高反向电压为
选择整流二极管时,应以此二参数为极限参数。
全波整流使交流电的两半周期都得到了利用。其各项整流因数则与半波整流时不同。全波整流电路如图所示。它是由次级具有中心抽头的电源变压器Tr、两个整流二极管D1、D2和负载电阻RL组成。变压器次级电压u21和u22大小相等,相位相反,即
u21 = - u22 =
式中,U2 是变压器次级半边绕组交流电压的有效值。
全波整流电路的工作过程是:在u2 的正半周(ωt = 0~π)D1正偏导通,D2反偏截止,RL上有自上而下的电流流过,RL上的电压与u21 相同。
在u2 的负半周(ωt =π~2π),D1反偏截止,D2正偏导通,RL上也有自上而下的电流流过,
RL上的电压与u22相同。可画出整流波形如图Z0704所示。 可见,负载RL上得到的也是一单向脉动电流和脉动电压。其平均值分别为:GS0705
流过负载的平均电流为:GS0706
选择整流二极管时,应以此二参数为极限参数。
全波整流是一种对交流整流的电路。在这种整流电路中,在半个周期内,电流流过一个整流器件(比如晶体二极管),而在另一个半周内,电流流经第二个整流器件,并且两个整流器件的连接能使流经它们的电流以同一方向流过负载。全波整流整流前后的波形与半波整流所不同的,是在全波整流中利用了交流的两个半波,这就提高了整流器的效率,并使已整电流易于平滑。因此在整流器中广泛地应用着全波整流。在应用全波整流器时其电源变压器必须有中心抽头。无论正半周或负半周,通过负载电阻R的电流方向总是相同的。
全波整流电路是指能够把交流转换成单一方向电流的电路,最少由两个整流器合并而成,一个负责正方向,一个负责负方向,最典型的全波整流电路是由四个二极管组成的整流桥,一般用于电源的整流。也可由MOS管搭建。【...
全波整流电路和桥式整流电路的特点与区别:交流输入比较:全波要求是对称的双交流输入,桥式只用一组交流。所以全波的交流电源比桥式复杂。由此引起成本(变压器次级利用率)、线路等的不同。二极管反向电压比较:因...
全波整流电路只用两只二极管,就可以实现全波整流,但需要变压器二次线圈是双绕组的。也就是有中心抽头的。二极管承受的最大反向电压要求高。2√2.桥式整流电路,需要四只二极管,才可以实现全波整流,变压器二次...
全波整流输出电压的直流成分(较半波)增大,脉动程度减小,但变压器需要中心抽头、制造麻烦,整流二极管需承受的反向电压高,故一般适用于要求输出电压不太高的场合。
双半波整流电路
变压器次级中心抽头的全波整流电路。从图2的电路很容易看出,它是两个半波整流电路结合而成的,所以也称为双半波整流电路。变压器的中心抽头为地电位,把交流电压正、负半周分成两部分。正弦交流电正半周时二极管DA导通,电流通过DA到负载;负半周时二极管DB导通,电流通过DB也到负载。和半波整流电路相比,在交流电压的正、负半周上都有电流通过负载。虽然每个时刻流到负载的电流并未增加,但平均输出电流比半波整流加倍,流过每个管的电流为负载电流的1/2。有载时平均输出电压是变压器次级半个绕组电压有效值的0.9倍[1]。
双半波整流电路
桥式全波整流电路
经常使用的整流电路是桥式全波整流电路。它的变压器次级只有一个绕组,接在由四只二极管组成的电桥上。四只管又分成两对,每对串联起来工作。当正弦交流电的正半周到来时,即变压器次级上端为正时,二极管DA和DC导通而二极管DB和DD截止,如图3b所示。当正弦交流电压的下半周到来时,即变压器上端相对于下端为负时,二极管DB和DD导通而二极管DA和DC截止,如图3c所示。可以看出,不论是DA和DC导通,或是DB和DD导通,流过负载的电流方向都是一致的,在负载上产生的电压都是上正下负。输出波形与变压器具有中心抽头的全波整流器的整流波形相同,如图3d。每一个脉冲波形对应两个导通管[1]。
另外,当DA和DC管导通时,可近似将它们看作短路,变压器次级的反向峰值电压是加到截止管DB和DD上的(两管并联),所以每只管承受的反向峰值电压为√2Erms。加到电阻性或电感性负载上的输出电压为变压器次级有效值电压的0.9倍;加到电容性负载的输出电压是变压器次级有效值电压的√2倍。一般估算认为,带负载时输出电压为1.2Erms。两对二极管交替工作,输出电流比半波整流器加大了一倍,每只管流过的电流ID仅为负载电流Id的一半,即ID=1/2Id[1]。
整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。
全波整流电路:一种具有第一和第二电源端子的全波整流电路,其第一和第二电源端子分别加有第一和第二电源电位,第一电源电位高于第二电源电位,其特征在于所述全波整流电路包括:差分放大器,具有在其间加有输入交流信号的第一和第二放大器输入端,用于差分地放大输入交流信号,所述差分放大器具有第一和第二放大器输出端,用于分别产生第一和第二放大的输出电压,二者彼此反相;电压参考电路,用于在第一和第二电源电位之间产生参考电压。
在包括差分地放大输入交流信号以产生第一和第二放大的输出电压的差分放大器,以及用于产生参考电压的电压参考电路的全波整流电路中,差分对电路在参考电压的基础上对第一和第二放大的输出电压进行半波整流,以获得第一和第二半波整流的电流。差分对电路包括组合部分,用于将第一和第二半波整流电流组合成全波整流电流。全波整流电路还可包括电流/电压转换部分,用于将全波整流的电流转换成全波整流的电压。
一种具有第一和第二电源端子的全波整流电路,其第一和第二电源端子分别加有第一和第二电源电位,第一电源电位高于第二电源电位,其特征在于所述全波整流电路包括:差分放大器,具有在其间加有输入交流信号的第一和第二放大器输入端,用于差分地放大输入交流信号,所述差分放大器具有第一和第二放大器输出端,用于分别产生第一和第二放大的输出电压,二者彼此反相;电压参考电路,用于在第一和第二电源电位之间产生参考电压;以及差分对电路,具有分别联到第一和第二放大器输出端的第一和第二差分输入端,并且具有加有参考电压的参考输入端,用于在参考电压的基础上对第一和第二放大的输出电压进行半波整流G 。2100433B
EI型电源变压器输出为全波整流电路计算方法
开放型EI型电源变压器设计有多种多样的方法.通常为交流输出且告诉交流电压和负荷,易达到客户的要求。但是对设计开发者来说,客户经常有特殊要求.如有输出为全波整流电路情况下.不是很简单的电压与电流之积,必须通过电路原理进行转换,这对设计者来说是一个较为头疼的问题.一般初次设计不能准确计算出圈数、线径和温升.本文拟对全波计算提供较为准确方法,并作些深入探讨,供大家参考。
第2章整流电路
第 2章 整流电路 主要内容:单相可控整流电路的工作原理、波形分析及计算,续流二极管的作用及有 关波形分析。三相半波整流电路的波形分析及计算。三相全控桥的工作原理、波形分析及 计算。整流变压器原、附边绕组电流有效值及容量计算。带平衡电抗器的双反星性大功率 整流电路工作原理及波形分析。变压器漏抗对整流电路的影响。电路中谐波的产生、组成 及抑制方法。整流电路的谐波和功率因数。整流电路的有源逆变工作原理及实施逆变的条 件,逆变颠覆及防止措施。触发脉冲与主回路电压的同步,移相工作原理。 重点:单相可控整流电路的工作原理、波形分析及计算。三相半波整流电路的波形分 析及计算。三相全控桥的工作原理、波形分析及计算。变压器漏抗对整流电路的影响。电 路中谐波的产生、组成及抑制方法。整流电路的谐波和功率因数。整流电路的有源逆变工 作原理及实施逆变的条件,逆变颠覆及防止措施。触发脉冲与主回路电压的同步,移相工
双半波整流电路
变压器次级中心抽头的全波整流电路。从图2的电路很容易看出,它是两个半波整流电路结合而成的,所以也称为双半波整流电路。变压器的中心抽头为地电位,把交流电压正、负半周分成两部分。正弦交流电正半周时二极管DA导通,电流通过DA到负载;负半周时二极管DB导通,电流通过DB也到负载。和半波整流电路相比,在交流电压的正、负半周上都有电流通过负载。虽然每个时刻流到负载的电流并未增加,但平均输出电流比半波整流加倍,流过每个管的电流为负载电流的1/2。有载时平均输出电压是变压器次级半个绕组电压有效值的0.9倍 。
桥式全波整流电路
经常使用的整流电路是桥式全波整流电路。它的变压器次级只有一个绕组,接在由四只二极管组成的电桥上。四只管又分成两对,每对串联起来工作。当正弦交流电的正半周到来时,即变压器次级上端为正时,二极管DA和DC导通而二极管DB和DD截止,如图3b所示。当正弦交流电压的下半周到来时,即变压器上端相对于下端为负时,二极管DB和DD导通而二极管DA和DC截止,如图3c所示。可以看出,不论是DA和DC导通,或是DB和DD导通,流过负载的电流方向都是一致的,在负载上产生的电压都是上正下负。输出波形与变压器具有中心抽头的全波整流器的整流波形相同,如图3d。每一个脉冲波形对应两个导通管 。
另外,当DA和DC管导通时,可近似将它们看作短路,变压器次级的反向峰值电压是加到截止管DB和DD上的(两管并联),所以每只管承受的反向峰值电压为√2Erms。加到电阻性或电感性负载上的输出电压为变压器次级有效值电压的0.9倍;加到电容性负载的输出电压是变压器次级有效值电压的√2倍。一般估算认为,带负载时输出电压为1.2Erms。两对二极管交替工作,输出电流比半波整流器加大了一倍,每只管流过的电流ID仅为负载电流Id的一半,即ID=1/2Id 。
如果您知道什么是整流器,那么您可以通过在负载电阻上连接电容器来了解如何减少直流DC电压的纹波或电压变化。该方法可能适用于低功率应用,但不适用于需要稳定平稳直流电源的应用。改进此方法的一种方法是使用输入电压的每半个周期而不是每隔一个半周期波形。让我们做到这一点的电路被称为全波整流器。我们来详细看看全波整流理论。像半波电路一样,全波整流器电路的工作原理是纯粹直流或具有特定直流电压的输出电压或电流。
全波整流电路工作
全波整流器与其半波整流器相比具有一些基本优势。平均(DC)输出电压高于半波整流器,全波整流器的输出波纹比半波整流器产生更平滑的输出波形要少得多。
全波整流器理论
在全波整流器电路中,我们使用两个二极管,每个半波都有一个二极管。使用多绕组变压器,其次级绕组被等分成两半,并具有共同的中心抽头连接。当其阳极端子相对于变压器中心点C为正时,每个二极管依次导通的配置结果在两个半周期期间产生输出。与半波整流器相比,全整流器的优点是灵活的。
全波整流器电路
全波整流器电路由连接到单个负载电阻(RL)的两个功率二极管组成,每个二极管依次将其供应给负载电阻。当变压器的A点相对于A点为正时,二极管D1沿箭头所示的正向传导。当B点在C点的正半周中为正时,二极管D2导通对于波的两个半周而言,正向和流过电阻器R的电流处于相同的方向。
电阻R上的输出电压是两个波形的相量和,它也被称为双相电路。每个二极管产生的每个半波之间的空间现在由另一个二极管填充。假设没有损耗,负载电阻上的平均直流输出电压现在是单个半波整流电路的平均直流输出电压的两倍,峰值电压约为0.637Vmax。VMAX是次级绕组一半的最大峰值,VRMS是有效值。
全波整流器的工作
如果变压器绕组的每一半具有相同的均方根电压,则半波整流器的输出波形的峰值电压与之前相同。为了获得不同的直流电压输出,可以使用不同的变压器比率。这种全波整流器电路的缺点是对于给定的功率输出需要更大的变压器,并且与全波桥式整流器电路相比,这种类型的全波整流电路成本高,且具有两个独立但相同的次级绕组。
给定电路给出了全波整流器工作的概述。产生与全波整流器电路a相同的输出波形的电路是全波桥式整流器的电路。单相整流器使用四个独立的整流二极管以闭环回路配置连接,以产生所需的输出波形。这种电桥电路的优点是不需要特殊的中心抽头变压器,因此可以减小其尺寸和成本。单个次级绕组连接到二极管电桥网络的一侧,负载连接到另一侧。
标记为D1至D4的四个二极管串联布置,仅有两个二极管在每个半周期持续期间传导电流。当电源正半周时,D1,D2二极管导通,二极管D3和D4反向偏置,电流流过负载。在负半周期间,D3和D4二极管串联导通,二极管D1和D2截止,因为它们现在是反向偏置配置。
流过负载的电流是单向模式,负载上产生的电压也是单向电压,与前两个二极管全波整流器模型相同。因此,负载两端的平均直流电压为0.637V。在每个半周期内,电流流过两个二极管,而不是一个doide,因此输出电压的振幅是两个电压降,比输入VMAX振幅小1.4V,脉动频率现在是50Hz电源的100Hz电源频率的两倍或60Hz电源的120Hz电源频率的两倍。
全波整流器的优点
您可以使用四个独立的功率二极管来构成全波桥,现成的桥式整流器组件可以在一系列不同的电压和电流大小下现货供应,可以直接焊接到PCB电路板或通过扁平连接器连接。全波桥式整流器为我们提供了更大的平均DC值,叠加纹波更少,而输出波形是输入电源频率的两倍。因此,通过在电桥电路的输出端连接一个合适的平滑电容器,可将其平均直流输出电平提高到更高的水平。
全波桥式整流器的优点在于,对于给定的负载和比等效的半波整流器电路更小的蓄电池或平滑电容器,它具有更小的交流纹波值。纹波电压的基本频率是交流电源频率100Hz的两倍,对于半波整流器而言,它恰好等于电源频率50Hz。由直流电源电压叠加在直流电源电压上的纹波电压量通过在桥的输出端增加一个大大改进的π滤波器,可以实际上消除二极管。低通滤波器由两个相同值的平滑电容器和一个扼流圈或电感组成,以引入交流纹波分量的高阻抗路径。
另一种方法是使用现成的3端电压调节器IC,例如LM78xx,其中“xx”代表正输出电压的输出电压额定值,或者与LM79xx相反,用于负输出电压,可以减少更多的纹波超过70dB的数据表,同时提供超过1安培的恒定输出电流。
它是直流电压下工作的元器件的基本元件。可以将其描述为全波整流器项目。
这是电路的核心。全波整流器使用二极管桥。电容器用于摆脱涟漪。
ABS整流桥作为一种功率元器件,应用广泛,常用于各种电源设备。通常用在全波整流电路中,它又分为全桥与半桥。全桥是由4只整流二极管按桥式全波整流电路的形式链接并封装为一体构成的。
半桥则是将两个二极管桥式整流的一半封在一起,用两个半桥可组成一个桥式整流电路,一个半桥也可以组成变压器带中心抽头的全波整流电路,选择ABS整流桥要考虑整流电路和工作电压。
另外,其散热形式也不同。如自然冷却。一般而言,对于损耗比较小的元器件都可以采用自然冷却的方式来解决元器件的散热问题。当ABS整流桥的损耗不大时,可采用自然冷却方式来处理;强迫风冷却。
当ABS整流桥等功率元器件的损耗较高时,采用自然冷却的方式已经不能满足其散热的需求,此时就必须采用强迫风冷的方式来确保元器件的正常工作。同时,其外部采用绝缘朔料封装而成,大功率ABS整流桥在绝缘层外添加锌金属壳包封,增强散热性能。