笔记-整流桥工作原理

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1、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。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1-2所示，这是个普通二级管，想必大家都已经不陌生了吧。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8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

2、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。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1-2所示。图1-4在电源正半周期，电流流经方向为L-D2-R-D3-N；在电源负半周期，电流8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

3、流电AC是一个正弦波，如图1-5所示。图1-5二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.那么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这两个二级管放一块分析，在正半周期，当交流电电压小于0.7V

4、时，没有二极管导通，当电压大于0.7V的时候，D2是导通的，D4是截止的；在负半周期，同理，只有电压大于0.7V的时候，D4是导通的，D2是截止的，。所以，我们绘出二级管的电压波形，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、D4导通时的波形。图1-68图1-7图1-6中，二级管D2的导通时间不是从0~π,而是电压的值大于0.7V时才开始导通，电压低于0.7V时就截止，在这段时间t内才是二级管的导通角，这个时间小于π。接下来，我们来绘制电阻R上的电压波形，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

5、，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。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的电压小，他们的之间的关系为U0=0.9Uin，Uin是AC输出电压，U0为经过整流桥后的电压。这个公式仅仅针对图1-4所示的电路有效，即在整流桥后没有加电容的电路。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1-1所示。8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

6、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（t=p），然后2就开始往下降，直到降到某个电压值，该电压使得二级管D2两端电压低于0.7V是，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D2截止后，电容就开始放电，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D4两端的正向电压差大于0.7，电容就停止放电，开始充电。又充电到

7、二级管D4两端的正向电压小于0.7V时截止，然后为维持负载正常工作，就又给负载放电。如此循环反复。8图1-9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？8110图1-1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=2UACin8即电容上的电压为交流输入的2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（b点）的电位为1.414UAC，由于这是个正弦电压