倍压整流原理

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1、九江职业技术学院教案首页任课教师阵梓城职称教授备课日期课程名称低频学期授课计划的顺序号31授课班级T031授课日期5月24日本次授课的课题整流滤波电路课型讲授本次授课的目的和要求1．熟悉桥式整流电路组成、工作原理，会估算输出电压选用二极管2．掌握桥式整流电路二极管正确装接方法3．熟悉半波、桥式整流滤波电路的工作原理4．会估算输出电压，正确选择滤波电容和二极管本次授课的重点、难点及解决措施重点：桥式整流电路输出电压估算，二极管正确装接方法解决措施：结合波形图分析电路的工作原理，并与整流电路进行比较，对比讲解各种滤波电路的参数计算本次授课采用的教具挂图及参考书名称《模拟电子技术基础》周良

2、权主编高教出版社《模拟电子技术基础》沈任元主编机械工业出版社课后作业内容与估计完成时间本此课的小结与改进措施复习半波整流，引入桥式整流。完成教学任务9第三十一次课整流滤波电路一、单相桥式整流电路单相桥式整流电路（Bridgerectifier）如图7.1.6所示，其中图b为简化画法，图c为另一种画法。1．电路工作原理（1）u2正半周u2瞬时极性a(+)，b(-)。二极管VD1、VD3正偏导通，VD2、VD4反偏截止。导电回路为a→VD1→RL→VD3→b,负载上电压极性上正下负。（2）u2负半周u2瞬时极性a(-)，b(+)。二极管VD1、VD3反偏截止，VD2、VD4正偏导通，导电

3、回路为b→VD2→RL→VD4→a，负载上电压极性同样为上正下负。（3）波形图u2、iD、uo及iL波形如图7.1.7所示。图7.1.6单相桥式整流电路图7.1.7单相桥式整流电路波形图a)原理b)简化画法c)另一种画法2．二极管正确接法错接二极管会形成很大短路电流而烧毁。正确接法：共阳端和共阴端接负载，而另外两端接变压器二次绕组。3．负载上电压、电流值及脉动系数的计算输出电压的平均值Uo(AV)和电流平均值IL（AV）及系数等均与全波整流电路相同，即UO(AV)=0.9U2，IL(AV)=0.9U2/RL，γ=0.48。4．整流二极管的选择选择二极管时，IF≥ID=1/2IL(AV

4、)=0.45U2/RL，URM≥UDM=U29〔例7.1.1〕某直流负载电阻为10Ω，要求输出电压UO=24V，采用单相桥式整流电路供电。(1)选择二极管(2)求电源变压器的变比与容量。解：(1)根据题意可求得负载电流IL=UO/RL=24V/10Ω=2.4A二极管平均电流为ID=1/2IL=1.2A变压器二次电压有效值为U2=UO/0.9=24V/0.9=26.6V在工程实际中，变压器二次侧压降及二极管的导通压降，变压器二次电压大约照理论计算值需提高10%，即U2=26.6V×1.1=29.3V二极管最大反向电压URM=U2=×29.3V=41.1V查阅附录表A－2，选用2CZ56

5、型，它的额定正向电流IF=3A，最高反向工作电压查阅分档标志，选择2CZ56C型，URM=100V留有裕量。从表中可知，该二极管要求安装80mm×80mm×1.5mm铝板作为散热器，是为防止二极管过热而损坏。(2)变压器变比n=220V/29.3V=7.5可以证明变压器二次电流有效值I2=IL/0.9≈2.4A/0.9=2.67A电源变压器伏安容量U2I2=29.3V×2.67A=78.231VA≈79VA考虑到小功率变压器效率，一般取η=0.8，则U2I2=79VA/0.8=98.75VA≈99VA选容量为100VA、二次侧电压、电流有效值为30V/3A的变压器。二、硅桥式整流器简

6、介为使用方便，工厂生产出硅单相半桥整流器和硅单相桥式整流器。半桥整流器为二个二极管串接后封装引出三个引脚。单相桥式整流器又称桥堆，其外形如7.1.8所示。其中标有“~”引脚为交流电源输入端，其余两脚接负载。图中标注尺寸单位为：mm。9图7.1.8常用桥式整流器a)QL1～6型b)QL51型（自学）倍压整流电路原理二极管倍压整流电路（Voltagedoublerrectifer）如图7.1.9所示。1．工作原理设电源变压器二次电压u2=U2sinωt，电容初始电压为零。图7.1.9倍压整流电路(1)当u2正半周a端瞬时极性为正，b端为负，二极管VD1导通，C1充电，uC1≈U2，极性右

7、正左负。(2)当u2为负半周a负b正，VD1反偏截止，VD2正偏导通，C2充电，uC2=U2+uC1≈U2，极性右正左负。(3)当u2再次为正半周VD1、VD2反偏截止，VD3正偏导通，C3充电，uc3=U2+U2-uC1≈U2，极性右正左负。(4)当u2再次为负半周VD1、VD2、VD3均反偏截止，VD4正偏导通，C4充电，uC4≈U2，极性右正左负。依次类推，若在图中e、f点后面按照图示结构接二极管和电容时，则每个电容都将充电至U2，极性均右正左负。9