电工电子教学课件：第十四章 半导体二极管和整流电路.ppt

一、单相桥式整流电路 1、电路结构 2、工作原理 u2 正半周，VaVb，二极管 1、3 导通，2、4 截止 。 . . . . RL u2 。 。 io uo 1 2 3 4 a b + – 3、工作波形 uo uD uD2uD4 u2 + – 返回 前一页 后一页 动画 3、工作波形 2、工作原理 一、单相桥式整流电路 1、电路结构 u2 正半周，VaVb，二极 管 1、3 导通，2、4 截止 。 . . . . RL u2 。 。 io uo 1 2 3 4 a b u2 负半周，VaVb，二极 管 2、4 导通，1、3 截止 。 – + uo uD uD2uD4 uD1uD3 u2 + – 返回 前一页 后一页 动画 4、参数计算： 1）整流电压平均值 Uo 2）整流电流平均值 Io 3）流过每管电流平均值 ID 4）每管承受的最高反向电压 UDRM 返回 前一页 后一页 5）变压器副边电流有效值 I2 5、整流二极管的选择 平均电流ID与反向峰值电压UDRM 是选择 整流二极管的主要依据。 选管时应满足： IOM ?ID ， URM ? UDRM 返回 前一页 后一页 桥式整流电路的优点： ① 输出直流电压高、 ② 脉动较小、 ③ 二极管承受的最大反向电压较低、 ④ 电源变压器得到充分利用。 返回 前一页 后一页 二、单相半波整流电路 u1 u2 a T b D RL u0 动画 1. 电路 2. 波形 三、三相半波整流电路 动画 返回 前一页 后一页 四、三相桥式整流电路 1. 电路 2. 工作原理 T VD1 RL u0 VD6 VD3 VD5 VD4 VD2 i0 + – 0 c b a u2 返回 前一页 后一页 动画 四、三相桥式整流电路 3. 波形 T VD1 RL u0 VD6 VD3 VD5 VD4 VD2 i0 + – 0 c b a u2 返回 前一页 后一页 第五节 滤波电路 交流电压经整流电路整流后输出的是脉动直流，其中既有直流成份又有交流成份。 滤波原理:滤波电路利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流)不能突变的特性, 滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。 方法：将电容与负载RL并联(或将电感与负载RL串联)。 返回 前一页 后一页 一、电容滤波电路  1、电路结构 2、工作原理 . . . . RL u2 。 。 io uo 1 2 3 4 a b . . + C ic i |u2| uc 时，二极管导通，电源在给负载RL供 电的同时也给电容充电， uc增加。 |u2| uc 时，二极管截止，电容通过负载RL 放 电，uc按指数规律下降。 uc 返回 前一页 后一页 3、工作波形 u2 t uo t 无滤波时的 输出波形 有滤波时的 输出波形 |u2| uc 时，二 极管导通，电源 在给负载RL供电 的同时也给电容 充电， uc增加。 |u2| uc 时，二 极管截止，电容 通过负载RL 放电， uc按指数规律下 降。 流过二极管 的电流波形 二极管导通时间缩短，流过二极管的电流为脉冲电流 返回 前一页 后一页 动画 4、电容滤波电路的特点 (T : 电源电压的周期) (1) 输出电压的波形与平均值Uo与放电时间 常数RLC 有关 RLC 越大 ? 电容器放电越慢 ? 输出电压的平均值Uo越大，波形越平滑。 近似估算: Uo = 1. 2 U2 ( 桥式、全波） Uo = 1. 0 U2 （半波） 返回 前一页 后一页 （2)、输出特性(外特性) 有电容滤波 1.4U2 无电容滤波 0.9U2 Uo o Io 结论 电容滤波电路适用于输出电压较高，负载电流较小且负载变动不大的场合。 （3） 流过二极管的瞬时电流很大 RLC 越大?Ｕo 越高，Io越大?整流管导通时间越短? iD 的峰值电流越大。 故选管时一般取： 返回 前一页 后一页 二、电感滤波 电感滤波电路 1、电路结构: 在桥式整流电路与负载间串入一电感L 就构成了电感滤波电路。 u2 u1 RL L u0 返回 前一页 后一页 2、滤波原理: 对直流分量(f=0):XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上。对谐波分量: f 越高,XL越大,电压大部分降在XL上。因此,在负载上得到比较平滑的直流电压。 当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压约为： U0 = 0.9U2 u2 u1 RL L u0 返回 前一页 后一页 3、电感滤波的特点: 整流管导电角较大，峰值电流很小，输出特性比