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整流桥工作原理如下图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1-1BRnXiFl图1-1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--单向导通特性这里,我教大家一个便于理解二级管单向导通性的方法如图所示,这是个普通二级管,想必大家都已经不目生了吧1-2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--只能从正往负流,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,这个口里放置不少的横条,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,从负到正就截止了整流桥的作用是把交流电变成直流电一个全桥的整流桥,无论是在电源的正半周期,还是在电源的负半周期,它都能够为负载供电如图所示1-2图1-4在电源正半周期,电流流经方向为;在电源负半周期,电流L-D2-R-D3-N流经方向为在这么个流向的过程中,负载上面的波形是个什么样N-D4-R-D1-L我们知道交流电是一个正弦波,如图所示AC1-5那末此时二极管导通的波形是怎么样的呢?首先,二级管两端的电压必须大于它才导通的,小于是处于截止的状态这里我们把、这两个二级管放一
0.7V
0.7V D2D4块分析,在正半周期,当交流电电压小时:没有二极管导通,D.7V当电压大于的时候,是导通的,是截止的;在负半周期,同理,只有电压大于
0.7V D2D
40.7V的时候,是导通的,是截止的,所以,我们绘出二级管的电压波形,如图所示、D4D21-6二极管正常工作有导通、截止和击穿三所示的是二级管、导通时的波形7D2D4种状态导通的基本条件是正向电所示图所示的是二级管导通波形图1-71-6D21-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图中,二级管的导通时1-6D2间不是从『,而是电压的值大于时才开始导通,电压低于时就截止,在这段时间
00.7V
0.7V内才是二级管的导通角,这个时间小于兀t接下来,我们来绘制电阻上的电压波形,我们知道,不论交流电压在正半周期还是在R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所示的1-8输出电压波形图从图中,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的电压小,他们的之间的关系为,是输出电压,为经过整流U0,9U UAC U0in in0桥后的电压这个公式仅仅针对图所示的电路有效,即在整流桥后没有加电1-4容的电路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?如图所示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所示为电容上电压波形图1-9开始时,电容上电压为零二级管两端的电压大时,电路才导通,电路导通后,由D.7V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中,当交流电的电压达到最大值时然后1-2t=,2就开始往下降,直到降到某个电压值,该电压使得二级管两端电压低于是,这时二
20.7V极管截止,电路就不导通了,电容也住手充电,且电容上的电压达到最大值整流桥部份电路不导通,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,D2给负载供电,维持负载正常工作此时,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,且二级管两端的正向电压差大于电容就住手放D
40.7,电,开始充电又充电到二级管两端的正向电压小于时截止,然后为维持负载正常D
40.7V工作,就又给负载放电如此循环反复通过以上的分析,大概知道了电容上电压的波形现在,请大家看一下图所示,我1-10们来分析每一个二级管的反向耐压是多少从图中有个电容的,经过全桥整流后这个电容上的电压1-3U=MuDC电容ACin即电容上的电压为交流输入的至倍,并且这个电压是直流电压在电源电压处在正半周期的时候,交流电经过二极管给电容充电,这时候电容上正极端点的电位为,由于这是个正弦电压,当电压达到最高点的时候,它会往
1.414UAC下降的,当它降到最低点的时候,他的值是,即在图中点的电位为-U a.U,AC AC此时电容上的电位,即点的电位为,那末,二级管的电压差为,刚才b
1.414UAC我们讲过,正半周期,电容上点的电位为,整流桥点的为,是b
1.414U a-uAC AC不是就为因为对于点来讲,最高的时候能够达到,最低的L414U,a+UACAC时候可以达到,所以对于点来讲,他本身的压差就是,而电容上的-U a2UAC AC电压它是不变的,所以,我们就需要这管子的耐压为
1.414Uo 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?假设负载上的电流为那末在正半周期,电流是经过的,经过之后,经过电容,I,D2D2再通过再回到电源,即线上我们就知道,在正半周期的时候,就惟独给负载提D3,N D2供电流那末在负半周期的时候,我们知道,电流时经过然后经过负载,再经过回到D4,D1,电源,线也就是说,在负半周期,是LL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,D4也只开通了一半,也只开通了一半在整个完整的周期里面()里面,和D2D4T=2n D2或者和它们都只开通一半,也就是他们只有一半的时间给电容充电,另一半的时D4,D1D3,间歇息,另一半的时间交给此外两个管子完成,比如说在正半周期的时候,和导通,D2D3给电容充电,负责维持负载的电流,那末在负半周期的时候就是和工作,和D4D1D2D3就截止了,这时候(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和因此,我们说,D4D1o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,前一半的电流是靠和维持,后一半的时间就靠D2D3D4和提供,因此,我们说了,二级管上流过的电流,实际上只提供了负载上所需要的D1电流的一半,二级管上的电流值要求为负载上电流的一半,所以有为I LD2R二极管上电流,为负载上电流IR现在,我们知道,二级管上流过的电流为负载上的一半,而反向耐压为倍的交流输1414入电压(在给出的假设的情况下)。