“整流电路”(rectifying circuit)是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。
整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电,这就是交流电的整流过程,整流电路主要由整流二极管组成。经过整流电路之后的电压已经不是交流电压,而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压。习惯上称单向脉动性直流电压。
整流电路也分四种类型:
第一种是半波整流
半波整流电路一般情况下只需要一个二极管。详细的情况我们可以看下下面的图1,在图1中你能看到在交流电正半周时 VD 导通,负半周时 VD 截止,负载 R 上得到的是脉动的直流电。
第二种是全波整流
全波整流则是要用到二个二极管,ASEMI工程上也会要求需要有带中心抽头的两个次级线圈,这两个次级线圈需要圈数相同,以保证相同的电阻。详细的情况我们可以看下图2,负载RL得到的就是全波整流电流,输出电压比半波整流电路要高。
第三种就是我们常见的全波桥式整流
像我们ASEMI的整流桥一般情况下也都是全波桥式整流,全波桥式整流用的是4个二极管组成的桥式电路,这种电路只能有单个次级线圈的变压器。见图3,负载上的电流波形和输出电压值与第二种全波整流电路是完全相同的。
第四种就是倍压整流
这种整流电路会用多个二极管和电容器来获得较高的直流电压。
1.大致介绍一个最简单的单相半波整流电路(假设负载为纯电阻负载,理想二极管)。
工作原理:
当V2处于正半周期时,二极管VD正向导通,忽略二极管上的管压降,输出V0=V2。
当V2处于负半周期时,二极管VD反向截止,电路中没有电流,输出电压V0=0。
综上:在整个周期内,二极管VD只在V2的正半周期导通,此时的输出电压跟随输入电压变换;而在V2的负半周期没有信号输出。所以电路进行的是半波整流。
2.再说一个单相桥式整流电路。
工作原理:
当V2处于正半周期时,二极管VD1和VD3导通,VD2和VD4截止,电流从上向下流过负载。
当V2处于负半周期时,二极管VD2和VD4导通,VD1和VD3截止,电流仍然从上向下流过负载RL。
综上,通过4只二极管分组的交替导通,在整个周期内保证负载RL上都有同向电流流过,负载电压的方向不变,因此电路进行全波整流。
桥式电路的特点就是全波整流电路,具有工作效率高、纹波小、二极管反向工作电压低等优点