整流电路简单的计算公式

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1、整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。 硅整流二极管得击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。 通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。 这种器件得结面积较大， 能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频整流电路。整流电路分类：单向、三相与多项整流电路；还可分为半波、全波、桥式整流电路；又可分为可控与不可控； 当全部或部分整流元件为可控硅 （晶闸管）时称可控整流电路（一） 不可控整流电路1 、 单向二极管半波整流电路半波整说就是以 牺牲 一半交流为代价而换取整流效果得， 电流利用率很低； 因此常用在高电压、小电流得场合，而在一般无线电装置中

2、很少采用。输出直流电压U=0 、 45U2流过二极管平均电流I=U/RL=0 、 45U2/RL二极管截止承受得最大反向电压就是Um 反=1 、 4U22 、 单向二极管全波整流电路因此称为全波整流，全波整流不仅利用了正半周，而且还巧妙地利用了负半周，从而大大地提高了整流效率（Usc= 0、9e2,比半波整流时大一倍）另外， 这种电路中， 每只整流二极管承受得最大反向电压， 就是变压器次级电压最大值得两倍，因此需用能承受较高电压得二极管。输出直流电压U=0 、 9U2流过二极管平均电流只就是负载平均电流得一半, 即流过负载得电流I=0、9U2/RL 流过二极管电流I=0、45U2/RL二极管截

3、止时承受2、8U2得反向电压因此选择二极管参数得依据与半波整流电路相比有所不同，由于交流正负两个半周均有电流流过负载，因此变压器得利用率比半波整流高。二极管全波整流得另一种形式即桥式整流电路，就是目前小功率整流电路最常用得整流电路。3、二极管全波整流得结论都适用于桥式整流电路，不同点仅就是每个二极管承受得反向电压比全波整流小了 一半。桥式电路中每只二极管承受得反向电压等于变压器次级电压得最大值，比全波整洗电路小一半！U=0 、 9U2流过负载电流I=0、9U2/RL流过二极管电流I=0、45U2/RL二极管截止承受反向电压 U=1、4U2另外，在高电压或大电流得情况下，如果手头没有承受高电压或

4、整定大电滤 得整流元件，可以把二极管串联或并联起来使用。图5-7二极管并联运用图5-7示出了二极管并联得情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流 得一半，三只二极管并联，每只分担电路总电流得三分之一。总之，有几只二极管并联，流经每只二极管得电流就等于总电流得几分之一。但就是，在实际并 联运用时，由于各二极管特性不完全一致，不能均分所通过得电流，会使有得管子困负担过重而烧毁。因此需在每只二极管上串联一只阻值相同得小电阻器， 使各并联二极管流过得电流接近一致。 这种均流电阻R一般选用零点几欧至几十 欧得电阻器。电流越大，R应选得越小。DI D2DL D2 D5T HT N1T H1 .11 -Tj

5、 j * t tRRR R R图5-8二极管串联运用图5-8示出了二极管串联得情况。显然在理想条件下， 有几只管子串联, 每只管子承受得反向电压就应等于总电压得几分之一 。但因为每只二极管得反向 电阻不尽相同，会造成电压分配不均：内阻大得二极管，有可能由于电压过高而 被击穿，并由此引起连锁反应，逐个把二极管击穿。 在二极管上并联得电阻R, 可以使电压分配均匀。4、1）滤波电容未接入时得半波整流电路输出电压与变压器次级得电流（即流过二极管得电流）纹波大，输出直流电压比较小，为 0、45U22）负载开路时候半波整流电路：输出电压波纹为零，为理想得直流电压且输出直流电压高输出电压保持1、414U2不

6、变3）有载情况下电容滤波整流电路当二极管截止时，电容两端电压就不能保持不变，电容向负载放电，负载电流等于电容得放电电流；输出电压可达到1-1、2U2，当电容C愈大，放电进行愈慢，将使截止期加长，在稳定情况下， 电容C在一个周期内充电电荷等于放电电荷。故当截止期加长， 导通时间相对缩短，充电电流将相对地增大。我们知道，在电流 平均值相同条件下，脉冲得宽度愈窄，幅度愈高，具有效值愈大， 故具有电容滤波得整流电路， 在输出直流电流相同得条件下， 二极管得发热较为严重。滤波电容愈大，这种现象也愈显著。特别在开机瞬间， 这时滤波电容C 上未充电， 故其开始几周得充电电流不但幅值大，而且持续时间长。为了限

7、制二极管得电流，有时给二极管串一限流电阻， 但导致一定功率得损耗。 但就是滤波电容越大，滤波效果越好。通常认为滤波电路得放电时间常数CRL 比交流电源周期 T 大三至五倍，滤波效果能令人满足；即 O （3-5） T/Rl;可用于半波整流滤波电路选择电容得估算公式。4）整流器主要参数对输出电压得影响1、固定负载电阻RL滤波电容C,变化整流器内阻。当整流器内阻增大时， 充电电流在内阻上所产生得电压大， 电容两端可能电压减小，输出电压减小，纹波电压变化不大4 、 固定整流器内阻与滤波电容。当负载电阻减小时，放电速度加快，输出电压减小，波纹增大。因此这种电路适用于电流较小得场合。5）具有电容滤波得单向

8、全波与桥式整流器输出直流电压仍为 U= （ 1-1 、 2） U2滤波电容得估算，由于电容放电时间比半波缩短一半，0（3-5）T/2R l （注：提高频率可以降低对滤波电容得容量）在桥式整流或全波整流电路中，若无电容滤波，输出电压 U=0 、9U2若有电容滤波，但负载开路时，则有输出电压为 U=1 、 4U2有电容滤波并且有负载得情况息，输出电压介于 0 、 9-1 、 4U2之间所哟滤波效果为 RLC=（2-5）T/2如果整流电路内阻很小，一般可认为输出电压为 1 、 2U26）电感滤波电路整流电路输出端经过一个串联电感线圈再接到负载电感可以产生滤波作用。可以这样理解： 整流后得交流成分大部

9、分降在电感线圈上， 而直流成分基本上在负载上， 输出电感得交流成分大大减小。 电感量愈大， 负载 RL 愈小， 输出直流电压就愈平稳， 滤波效果就愈大。由于电感滤波电路输出电压大小与负载大小无关，而负载电阻RL 愈小（输出电流大） ，滤波效果愈好，因此适合用于负载电流较大得场合。7）其她形式得滤波电路1 、电感电容倒 L 型滤波电路：无论对小电流与较大带电流得负载都能起到很好得滤波作用2、兀型滤波电路相当于一级电容滤波与一级倒 L 型滤波电路串联而成。 因此可进一步提高滤波效果5 、 RC 滤波电路输出直流电压为 U=RL/(RL+R) 由于 R 会影响输出直流电压大小 因此适合小电流情况下工

10、作8)1 、低通滤波并联电容得容抗随频L与C共同作用,工作原理： 串联电感具有隔直同交得作用，率上升而下降，而对高频信号具有旁路作用，使输出电压得高频分量大为减小。2、高通滤波器工作原理： 串联电容阻止低频信号通过而让高频通过， 并联电感则对直流信号与低频信号起旁路作用3、带通滤波器让通频带以内得信号顺利通过， 而通频带以外得信号则被一抑制掉。 L、 C 串并联组合特性分析6 、 带阻滤波器举例： 输出直流电压30V 负载电流 500mA 用 220V 50HZ 交流电网供电a) 确定电路：桥式整流b) 选 择 二 极 管 ： 流 过 二 极 管 电 流 I=1/2I 负 载 =500/2=2

11、50mA二极管反向承受电压为 1 、 4U2 ，根据经验数据，电容滤波电路输出直流电压大都可达到变压器次级有效值1-1 、 2 倍，这里取 1 、 2 倍。U2=30/1 、 2=25V每个最大反向电压为 U 反 =1 、 4U2=35V因此选择 2CP33A ，其最大整流电流为 500mA, 最高反向电压为 50V3 )选择滤波电容应使放电时间常数p为电源电压半个周期得3-5倍，这里取5倍=5T/2=5/2f=5/2*50=005sRL=30/0 、 5=60 欧C= r/RL=0、05/60=835 微法取滤波电容为 1000 微法， 在空载输出电压可达1 、 4U2=35V故耐压可取50

12、V 。4)变压器要求U2=Umax/1 、 2=25V一般来说， 有效值大于平均值。 当滤波电容愈大， 电流脉冲愈窄，二者得差别愈大，可达1 、 5 倍甚至更大，取I=1 、 6Im=1 、 6*500=800mA例题二已知负载电阻RL=80 欧，负载电压U 为 110V ，采用单向桥式整流电路，交流电源电压为 380V ，如何选用二极管？1 ) 负载电流为 I=110/80=1、 4A2 ) 每个二极管通过得电流为 0 、 7A ；3 ) 变压器次级电压有效值： U2=110/0 、 9=122v4 ) 考虑到变压器次级绕组及管子得压降，变压器次级电压大约高出 10% ，即 122*1 、

13、1=134V5 ) 二极管反向耐压为 URM =1 、 4*134=189V选用得二极管最大整流为 1A ， 最高反向电压300V 得整流二极管，如 2CE11C例题三： 一桥式整流电容滤波电路， 其交流电源频率f=50HZ,负载电阻RL为120欧，输出电压为30V ,如何选择电容？解：采用电容时，输出波形得平直程度与电容C得充放电时间常数p=RlC有关，一般RlC=5*T/2 且T=1/f=1/50=0、02sRlC=5*0、02/2=0、05s已知 Rl=120 欧，C=0、05/ R l=417 微法。选取C=470微法 耐压50V得电解电容其她类型整流滤波电路各种滤波电路特性对比表滤波

14、方式输出直流电压/输入交流电压适合范围对整流管得冲击电流带载能力C型滤波1、1-1、2小电流大差兀型LC滤波1、1-1、2小电流大差兀型RC滤波1、1-1、2小电流大最差L型滤波0、9大电流小强倒L型LC滤波0、9大电流小强LC用于电流较大、要求输出电压脉动较小得场合，用于高频更为合适。LC组成得兀型电路滤波效果比 LC滤波器更好，但对整流二极管电流冲击大兀型RC滤波：电阻对交直流都具有同样得降压作用，但与其与电容配合后，就使脉动电压得交流分量较多得降落在电阻两端，而较小得降落在负载上，故而实现滤波作用。 R 愈大，C2 愈大， 滤波效果愈好。 但 R 太大会使直流压降增加， 所以这种滤波电路主要应用于负载电流较小而又要求输出电压脉动很小得场合。单 L 型 l 滤波：可得到比较平滑得直流1 、二倍压整流电路倍压整流电路主要产生高电压小电流直流电压；优点就是可以在不增加次级绕组线圈与二极管反峰电压得条件下，通过多次倍压得到较高得直流电压输出。整流电路总结：半波整流电路简单，所用元件少，但其输出直流成分小，脉动成分大。桥式整流电路：滤波效果好，但使用二极管数量多倍压整流电路：输出电压高，但只能输出很小得电路，带负载能力差。