項目二——整流電路◆內容：單相整流電路構成和工作原理◆目的：了解單相整流電路組成，理解工作原理學習內容及要求：◆重點：單相橋式整流電路構成和工作原理◆難點：單相橋式整流電路構成和工作原理

電子電路工作時都需要直流電源提供能量，電池因使用費用高，一般只用于低功耗便攜式的儀器設備中。本章討論如何把交流電源變換為直流穩壓電源，一般直流電源由如下部分組成：

整流電路是將工頻交流電轉為具有直流電成分的脈動直流電。

濾波電路是將脈動直流中的交流成分濾除，減少交流成分，增加直流成分。

穩壓電路對整流后的直流電壓采用負反饋技術進一步穩定直流電壓。

單相半波整流電路1.單相半波整流電路(a)電路圖(b)波形圖單相半波整流電路

單相整流電路除橋式整流電路外，還有單相半波和全波兩種形式。單相半波整流電路如圖(a)所示，波形圖如圖(b)所示。

根據波形圖可知，輸出電壓在一個工頻周期內，只是正半周導電，在負載上得到的是半個正弦波。負載上輸出平均電壓為：流過負載和二極管的平均電流為二極管所承受的最大反向電壓單相橋式整流電路2.單相橋式整流電路(1)電路結構

單相橋式整流電路是最基本的將交流轉換為直流的電路，其電路如圖所示。單相橋式整流電路(2)工作原理（a）橋式整流電路（b）波形圖

在分析整流電路工作原理時，整流電路中的二極管是作為開關運用，具有單向導電性。根據圖(a)的電路圖可知：

當正半周時二極管D1、D3導通，在負載電阻上得到正弦波的正半周。

當負半周時二極管D2、D4導通，在負載電阻上得到正弦波仍是正半周。單相橋式整流電路的波形圖見圖(b)。（動畫2-1）（動畫2-2）

根據圖（b）可知，輸出電壓是單相脈動電壓。通常用它的平均值與直流電壓等效。輸出平均電壓為：（3）參數計算

流過負載的平均電流為流過二極管的平均電流為二極管所承受的最大反向電壓

注意，整流電路中的二極管是作為開關運用的。整流電路既有交流量，又有直流量，通常對:

輸入（交流）—-用有效值或最大值；

輸出（交直流）-—用平均值；

整流管正向電流—-用平均值；

整流管反向電壓-—用最大值。

單相橋式整流電路的變壓器中只有交流電流流過，而半波和全波整流電路中均有直流分量流過。所以單相橋式整流電路的變壓器效率較高，在同樣的功率容量條件下，體積可以小一些。單相橋式整流電路的總體性能優于單相半波和全波整流電路，故廣泛應用于直流電源之中。單相橋式整流電路應用解：變壓器副邊電壓有效值

考慮到變壓器副繞組及二極管上的壓降，變壓器副邊電壓一般應高出5%~10%，即取

U2=1.1111122V1、單相橋式整流電路，已知交流電網電壓為220V，負載電阻RL=50

，負載電壓Uo=100V，試求變壓器的變比和容量，并選擇二極管。整流電流的平均值

I2

=1.1Io=21.1=2.2A變壓器副邊電流有效值

變壓器容量S=U2I2=122

2.2=

268.4A流過每只二極管電流平均值每只二極管承受的最高反向電壓

2、試分析圖示橋式整流電路中的二極管D2或D4斷開時負載電壓的波形。如果D2或D4接反，后果如何？如果D2或D4因擊穿或燒壞而短路，后果又如何？

uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3解：當D2或D4斷開后電路為單相半波整流電路。正半周時，D1和D3導通，負載中有電流流過，兩端有電壓uo=u；負半周時，D1和D3截止，負載中無電流通過，兩端無電壓，u0=0。波形如圖所示。uo

uo

u

π2π3π4πtwtwπ2π3π4πui+_+_u+_RLD2D4D1D3

如果D2或D4接反則正半周時，二極管D1、D4或D2、D3導通，電流經D1、D4或D2、D3而造成電源短路，電流很大，因此變壓器及D1、D4或D2、D3將被燒壞。uiuo+_+_u+_RLD2D4D1D3

如果D2