桥式整流电路的工作原理( 三 )


1、将交流发电机产生的交流电变为直流电,以实现向用电设备供电和向蓄电池充电;
2、限制蓄电池电流倒流回发电机,保护发电机不被逆电流烧坏 。
桥式整流的应用
桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点,但多用了两只二极管 。在半导体器件发展快,成本较低的今天,此缺点并不突出,因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛 。
需要特别指出的是,二极管作为整流元件,要根据不同的整流方式和负载大小加以选择 。如选择不当,则或者不能安全工作,甚至烧了管子;或者大材小用,造成浪费 。
桥式整流电路原理图解
图1
桥式整流电路,也可认为它是全波整流电路的一种,变压器绕组按图1方法接四只二极管 。D 1 ~ D 4 为四只相同的整流二极管,接成电桥形式,故称桥式整流电路 。利用二极管的导引作用,使在负半周时也能把次级输出引向负载 。具体接法如图所示,从图中可以看到,在正半周时由D1、D2导引电流自上而下通过RL,负半周时由D3、D4导引电流也是自上而下通过 RL,从而实现了全波整流 。在这种结构中,若输出同样的直流电压,变压器次级绕组与全波整流相比则只须一半绕组即可,但若要输出同样大小的电流,则绕组的线径要相应加粗 。至于脉动,和前面讲的全波整流电路完全相同 。
由于整流电路的输出电压都含有较大的脉动成分 。为了尽量压低脉动成分,另一方面还要尽量保留直流成分,使输出电压接近理想的直流,这种措施就是滤波 。滤波通常是利用电容或电感的能量存储作用来实现的 。
在本实验电路中采用的是电容滤波,即在负载电阻RL上并联一个滤波电容C,电路如图2,滤波后的波形如下图 。
全波整流滤波波形
图2 半波整流滤波波形
桥式整流电路和电容滤波电路的特点?桥式整流电路由一组电源及4只整流二极管构成,输出的与全波整流电路的波形是一样的,电路区别在于桥式整流电路比全波整流电路少用了一组电流,多用了2只二极管 。
电容滤波输出特性比较软,空载输出电压会高到电源电压的1.414倍,重载输出时可能会降到电源电压的0.9倍,一般合适用在负载不重或对电压稳定度要求不太高的场合 。
经典滤波的概念,是根据傅里叶分析和变换提出的一个工程概念 。根据高等数学理论,任何一个满足一定条件的信号,都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成 。
换句话说,就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的,组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分 。只允许一定频率范围内的信号成分正常通过,而阻止另一部分频率成分通过的电路,叫做经典滤波器或滤波电路 。
扩展资料:
半波整流利用二极管单向导通特性,在输入为标准正弦波的情况下,输出获得正弦波的正半部分,负半部分则损失掉 。
桥式整流器利用四个二极管,两两对接 。输入正弦波的正半部分是两只管导通,得到正的输出;输入正弦波的负半部分时,另两只管导通,由于这两只管是反接的,所以输出还是得到正弦波的正半部分 。桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍 。桥式整流是交流电转换成直流电的第一个步骤 。
桥式整流器是由多只整流二极管作桥式连接,外用绝缘塑料封装而成,大功率桥式整流器在绝缘层外添加金属壳包封,增强散热 。桥式整流器品种多,性能优良,整流效率高,稳定性好,最大整流电流从0.5A到50A,最高反向峰值电压从50V到1000V 。
在电感线圈不变的情况下,负载电阻愈小,输出电压的交流分量愈小 。只有在RL>>ωL时才能获得较好的滤波效果 。L愈大,滤波效果愈好 。
另外,由于滤波电感电动势的作用,可以使二极管的导通角接近π,减小了二极管的冲击电流,平滑了流过二极管的电流,从而延长了整流二极管的寿命 。
参考资料来源:百度百科——滤波电路
参考资料来源:百度百科——桥式整流