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1、整流器工作原理桥式整流器原理电路桥式整流电路（如图5-5所示）是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增 加两只二极管口连接成桥式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定 程度上克服了它的缺点。图5-5（a）为桥式整流电路图（b）为其简化画法式整流电路的工作原理如下：e2为正半周时，对D1、D3和方向电压，Dl，D3 导通；对D2、D4加反向电压，D2、D4截止。电路中构成e2、Dl、Rfz、D3通电 回路，在Rfz，上形成上正下负的半波整洗电压，e2为负半周时，对D2、D4加 正向电压，D2、D4导通；对D1、D3加反向电压，D1、D3截止。电路中构成e2、 D2Rfz、D4通电回路，同
2、样在Rfz上形成上正下负的另外半波的整流电压。以上 两种工作状态分别如图5-6（a）和（b）所示。图5-6桥式整流电路的工作原理示意图如此重复下去，结果在Rfz,上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形 图是一样的。从图5-6中还不难看出，桥式电路中每只二极管承受的反向电压等 于变压器次级电压的最大值，比全波整流电路小一半。桥式整流电路的整流效率和直流输出与全波整流电路相同，变压器的利用率最 高。现在常用的全桥整流，不用单独的四只二极管而用一只全桥，其中包括四只 二极管，但是要标清符号，有交流符号的两端接变压器输出，+、-两端接入整流 电路。需要特别指出的是，二极管作为整流元件，要根据不同
3、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。表5-1所列参数可供选择二极管时参考。另外，在高电压或大电流的情况下，如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整 流元件，可以把二极管串联或并联起来使用。图5-7示出了二极管并联的情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半 口三只二极管并联，每只分担电路总电流的三分之一。总之，有几只二极管并联, 流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。但是，在实际并联运用时，由 于各二极管特性不完全一致，不能均分所通过的电流，会使有的管子困负担过重 而烧毁。因此需在每只二极管上串联一只阻值相同的小电阻器
4、，使各并联二极管 流过的电流接近一致。这种均流电阻R一般选用零点几欧至几十欧的电阻器。电 流越大，R应选得越小。图5-8示出了二极管串联的情况。显然在理想条件下，有几只管子串联，每只管 子承受的反向电压就应等于总电压的几分之一。但因为每只二极管的反向电阻不 尽相同，会造成电压分配不均：内阻大的二极管，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。在二极管上并联的电阻R，可以使电 压分配均匀。均压电阻要取阻值比二极管反向电阻值小的电阻器，各个电阻器的 阻值要相等。主要参数：整流器（英文：rectifier）是把交流电转换成直流电的装置，可用于供电装置及侦测 无线电信号等。整
5、流器可以由真空管，引燃管，固态矽半导体二极管，汞弧等制成。相反， 一套把直流电转换成交流电的装置，则称为“逆变器” （inverter）。在备用UPS中只需要给蓄电池充电，不需要给负载供电，故只有充电机。在双变换UPS 中，此装置既为逆变器供电，又给蓄电池充电，故称为整流器/充电机。整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。它有 两个主要功能：第一，将交流电（AC）变成直流电（DC），经滤波后供给负载，或者供给逆变 器；第二，给蓄电池提供充电电压。因此，它同时又起到一个充电器的作用。中文名整流器外文名rectifier类别电流转换装置功能供电装置及侦测无线电信号
6、组成真空管，引燃管，汞弧等目录1工作原理2作用3三极管参数4现状5基本要求6二极管整流器7晶闸管整流器8区别9倍压整流器10整流器应用11冷却方式工作原理整流器汽车发电机产生的交流电经过整流器整后变为直流电，但其波形仍然具有不 规则的波动，直接影响了车辆点火的准确性；输出电压无法保持相对恒定，造成 每次火花塞点火的能量差别，容易使车辆引擎抖动，出现换档顿挫、提速缓慢无 力、怠速不稳以及车用空调效率低下等情形。从而大大降低了车载电器设备的性 能和使用寿命；再加上高龄汽车的电路系统老化，电路阻阮变高的影响，对车辆 的影响也就变得日益明显。电子整流器的作用是帮助车消除杂波干扰、稳定输出 电压、提高电
7、源系统的瞬间放电能力、增加扭力输出、加快油门反应、延长电池 使用寿命、缩短汽车引擎启动时间、提高点火效率等，尤其是对小排量的车，效 果比较明显。半导体PN结在正向偏置时电流很大，反向偏置时电流很小。整流二极管就 是利用PN结的这种单向导电特性将交流电流变为直流的一种PN结二极管。通常 把电流容量在1安以下的器件称为整流二极管，1安以上的称为整流器。常用的 半导体整流器有硅整流器和硒整流器，产品规格很多，电压从几十伏到几千伏， 电流从几安到几千安。整流器广泛用于各种形式的整流电源中。整流器大功率整流电源要求整流器的电流容量大、击穿电压高、散热性能好，但这 种器件的结面积大、结电容大，因而工作频率
8、很低，一般在几十千赫以下。硅材 料的禁带宽度较大，导热性能良好，适于制作大功率整流器件。在耐高压的整流 装置中常采用高压硅堆，它由多个整流器件的管芯串联组成，其反向耐压由管芯 的耐压及串联管芯数决定，最高耐压可达几百千伏。如果高频整流电路用于很高 频率下，当交流电压的周期与整流器通态到关态的恢复时间相当时，整流器对高 频电压不再起整流作用。为适应高频工作的需要，通常在硅整流器中采用掺金的 方法，以缩短注入少数载流子的寿命，从而达到减小恢复时间的目的。为了减小器件因过压击穿造成损坏的可能性和提高整流装置的可靠性，可采 用硅雪崩整流器。在这种器件中，当反向电压超过允许峰值时，在整个PN结上 发生均
9、匀的雪崩击穿，器件可工作在高压大电流下，故能承受相当大的反向浪涌 功率。制作这种器件时要求材料缺陷少，电阻率均匀，结面平整，外露结区还应 进行适当保护，避免发生表面击穿。硒整流器的抗过载容量大，承受反向浪涌功 率的能力也较强。在以大功率二极管或晶闸管为基础的两种基本类型的整流器中，电网的高压 交流功率通过整流器变换为直流功率。提到未来（不久的或遥远的）的其它类型 整流器：以不可控二极管前沿产品为基础的斩波器、斩波直流/直流变换器或电 流源逆变型有源整流器。显然，这种最新型的整流器在技术上包含较多要开发的 内容，但是它能显示出优点，例如它以非常小的谐波干扰和1的功率因数加载于 电网。作用整流器是
10、一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装 置。它有两个主要功能：器；经滤波后供给负载，或者供给逆变它同时又起到一个充电器的作用。第一，将交流电（AC）变成直流电（DC），1第二，给蓄电池提供充电电压。因此,三极管参数三极管的hFE参数与贮存时间ts相关，一般hFE大的三极管ts也较大，过去人们对ts的认识以及ts的测量仪器均较为欠缺，人们更依赖hFE参数来选择 三极管。整流器在开关状态下，hFE的选择通常有以下认识：第一、hFE应尽可能高，以便 用最少的基极电流得到最大的工作电流，同时给出尽可能低的饱和电压，这样就 可以同时在输出和驱动电路中降低损耗。但是，如果考虑到开关
11、速度和电流容限，则hFE的最大值就受到限制；第二、 中国的厂家曾经倾向于选用hFE较小的器件，例如hFE为10到15,甚至8到10 的三极管就一度很受欢迎（后来，由于基极回路流行采用电容触发线路，hFE的 数值有所上升），hFE的数值小则饱和深度小，从而有利于降低晶体管的发热。实际上，晶体管的饱和深度受到Ib、hFE两个因素的影响，因而通过磁环及 绕组参数、基极电阻Rb的调整，也可以降低饱和深度。现状如今，业界推出的节能灯和电子镇流器专用三极管都十分注重对贮存时间的 控制。因为贮存时间ts过长，电路的振荡频率将下降，整机的工作电流增大易 导致三极管的损坏。虽然可以调整扼流圈电感及其他元器件参数
12、来控制整机功 率，但ts的离散性，将使产品的一致性差，可靠性下降。例如，在石英灯电子 变压器线路中，贮存时间太大的晶体管可能引起电路在低于输出变压器工作极限 的频率振荡，从而造成每个周期的末端磁芯饱和，这使得晶体管Ic在每个周期 出现尖峰，最后导致器件过热损坏。如果同一线路上的两个三极管贮存时间相差太大，整机工作电流的上下半波 将严重不对称，负担重的那只三极管将容易损坏，线路也将产生更多的谐波和电 磁干扰。实际使用表明，严格控制贮存时间ts并恰当调整整机电路，就可以降低对 hFE参数的依赖程度。还值得一提的是，在芯片面积一定的情况下，三极管特性、 电流特性与耐压参数是矛盾的，中国市场曾经用BU
13、T11A来做220V40W电子镇流 器，其出发点是BVceo、BVcbo数值高，但是绝大部分电子镇流器线路中，已经 没有必要过高选择三极管的电压参数。基本要求1. 输入电流总谐波失真（THD）（总谐波失真THD :交流电流的谐波电流有 效值占基波分量有效值的百分比）6脉冲整流器的输入电流的THD在6脉冲整流器的满载输入电流时应小于 33%;采用输入滤波器可将输入电流失真减小到10%。12脉冲整流器的输入电流的THD在12脉冲整流器的满载时应小于10%，采 用输入滤波器可将输入电流总谐波失真减小到5%。2. 交流输入电流限制整流器/充电机应有交流输入电流限制电路，一般将交流输入电流限制到满 载输
14、入电流的115%。在发电机组供电时（此时整流器会接收到一个外部低电压 信号，据此判断为是发电机组供电），应将交流输入电流限制到满载输入电流的 100%。3. 蓄电池充电电流限制整流器/充电机应有蓄电池充电电流限流电路，将蓄电池充电电流限制到 UPS额定输出容量（KW）的15%。在发电机组供电时（当接收到一个外部低电压 信号时），应将蓄电池充电电流限制到零。4. 蓄电池充电电压温度补偿当采用远端温度检测器时，整流器/充电机应自动调节蓄电池浮充电压（一 般按-5mv/只/C）。通常蓄电池的浮充电压为只，终止电压为只，因此DC母线 电压在浮充和终止电压时分别为NX,NX（N为蓄电池的只数）。5. 输
15、入功率的逐步增加整流器/充电机应具有将初始功率要求限制到额定负载的20%,并在10秒的 时间间隔内逐渐将输入功率增加到100%额定容量。在冗余UPS系统中，各整流 器/充电机的输入功率的加入时间应延迟5至300秒，以减少对发电机组的影响。6. 输入隔离开关整流器/充电机应有输入隔离开关并有保护。隔离开关应能同时提供满足负 载的电流和蓄电池的再充电电流，并能承受较大的短路电流。7. DC滤波器整流器/充电机应有输出滤波器以将加在蓄电池的纹波电压减少到最小。整 流器的DC输出电压的AC纹波电压应小于浮充电压（RMS）的1%。滤波器应充分 保证整流器/充电机的DC输出电压在蓄电池未连接的情况下满足逆
16、变器的要求。8. 蓄电池的再充电除了为负载供电外，整流器/充电机应能在10倍于放电时间的时间内，将蓄 电池的放电功率恢复到95%。蓄电池再充电后，整流器/充电机应使蓄电池保持 在满充电状态，直到下一次放电。二极管整流器所有整流器类别中最简单的是二极管整流器。在最简单的型式中，二极管整 流器不提供任何一种控制输出电流和电压数值的手段。为了适用于工业过程，输 出值必须在一定范围内可以控制。通过应用机械的所谓有载抽头变换器可以完成 这种控制。作为典型情况，有载抽头变换器在整流变压器的原边控制输入的交流 电压，因此也就能够在一定范围内控制输出的直流值。通常有载抽头变换器与串 联在整流器输出电路中的饱和电抗器结合使用。通过在电抗器中引入直流电流 使线路中产
