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时间:2020-03-19
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1、二极管全波整流滤波电路①下面分两部分介绍其工作原理,即桥式整流电路与滤波电路两部分。首先,介绍桥式整流电路,其工作原理为如下:电路图图10.02(a)在分析整流电路工作原理时,整流电路中的二极管是作为开关运用,具有单向导电性。根据图10.02(a)的电路图可知:当正半周时二极管D1、D3导通,在负载电阻上得到正弦波的正半周。当负半周时二极管D2、D4导通,在负载电阻上得到正弦波的负半周。在负载电阻上正负半周经过合成,得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的波形图见图10.02(b)。下面介绍滤波
2、电路的工作原理:(1)滤波的基本概念滤波电路利用电抗性元件对交、直流阻抗的不同,实现滤波。电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以C应该并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L应与负载串联。经过滤波电路后,既可保留直流分量、又可滤掉一部分交流分量,改变了交直流成分的比例,减小了电路的脉动系数,改善了直流电压的质量。(2)电容滤波电路现以单相桥式电容滤波整流电路为例来说明。电容滤波电路如图10.06所示,在负载电阻上并联了一个滤波电容C。若电路处于正半周,二极管D1、D3导通,变压器次端电压v
3、2给电容器C充电。此时C相当于并联在v2上,所以输出波形同v2,是正弦形。当v2到达90°时,v2开始下降。先假设二极管关断,电容C就要以指数规律向负载RL放电。指数放电起始点的放电速率很大。在刚过90°时,正弦曲线下降的速率很慢。所以刚过90°时二极管仍然导通。在超过90°后的某个点,正弦曲线下降的速率越来越快,当刚超过指数曲线起始放电速率时,二极管关断。所以,在t1到t2时刻,二极管导电,C充电,vC=vL按正弦规律变化;t2到t3时刻二极管关断,vC=vL按指数曲线下降,放电时间常数为RLC。通过以上
4、分析画出波形图如下:②讨论C和RL的大小对输出电压的影响。决定输出电压的因素比较多,工程上一般采用以下计算方法:,另一种是在RLC=(3~5)T/2的条件下,近似认为。(或者,电容滤波要获得较好的效果,工程上也通常应满足wRLC≥6~10。)由以上可知,与C对输出电压的影响是同一级别的,只不过一般为了得到更好的滤波效果,C通常较高,一般达到几千,甚至几万微法。当输出正弦波信号时,整流后与滤波后的电压波形如下:蓝色线为整流后波形,绿色线为滤波后波形。③负载的平均电压VL=1.2V2;平均电流为I=VL/R;单
5、个二极管的平均电流为0.45V2/RL;平均压降为U2(为全波整流的一半)。④若其中一支二极管开路时,则变成半波整流电路。若其中一支二极管短路时,当此管在上桥臂,则相邻下桥臂二极管会短路损坏;当此管在下桥臂,则相邻的上桥臂二极管会短路损坏。当然,因短路电流通过PN结,也可能会使其变为开路。若其中一支二极管反接时,则电源会通过与其相邻的另一支二极管形成短路,此两管都因通过短路电流后而损坏。
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