单相整流电路ppt课件

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单相相控整流电路-PPT课件

IT(AV) 56 .6 A
（5）晶闸管承受的最高电压：
U 2 U 2 220 311 V m 2
考虑(2~3)倍安全裕量，晶闸管的额定电压为 U ( 2 ~ 3 ) U ( 2 ~ 3 ) 311 622 ~ 933 V TN m
根据计算结果可以选取KP60-8G的晶闸管。
elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论
(3) 晶闸管电流有效值和变压器二次侧电流有效值 • 单相半波可控整流器中，负载、晶闸管和变压器二次侧流过相同的电流，故其有效值相等，即：
U π a 2 1 I I I sin 2 a T 2 R4 π 2 π
单相相控整流电路
整流电路：
整流电路· 引言
出现最早的电力电子电路，将交流电变为直流电。
整流电路的分类：
按组成的器件可分为不可控、半控、全控三种。按电路结构可分为桥式电路和零式电路。按交流输入相数分为单相电路和多相电路。
按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又分为
单拍电路和双拍电路。
2-2
单相半波可控整流电路(Single Phase Half
IdDR πa Id 2π
1p p a a2 I I d ( w t ) I DR d 0 2 p 2 pd
(4) 晶闸管和续流二极管承受的最大正反向电压晶闸管和续流二极管承受的最大正反向电压均为电源电压的峰值。
U U m 2 2
elecfans 电子发烧友 bbs.elecfans 电子技术论
1 8 0 ° a 1 8 0 ° 1 0 1 ° I I 2 01 5 . 6 A d D d 3 6 0 ° 3 6 0 °
180 a 180 101 I I 20 17 . 7 A D d 360 360

《单相桥式全波整流电路》上课PPT

直流稳压电源
直流稳压电源一般由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。
电源变压器：将输入的220V或380V交流电压变换为所需的低压交流电；整流电路：将低压交流电转换成脉动直流电；滤波电路：减小电压的脉动，使输出电压平滑；稳压电路：使输出的直流电压基本不受电网波动及负载变动的影响。
《单相桥式全波整流电路》
上课
《单相桥式全波整流电路》
《单相桥式全波整流电路》
各种家用电器、电子设备的运行都需要稳定的直流电源。在一般的电子产品，如手机、MP3/MP4、小型扩音器等，通常使用电池供电，但仍有大量电器设备，如日常生活中常用的电视机、手机充电器、家庭影院等，往往将交流220V转换成直流稳压电源来供电。
《单相桥式全波整流电路》
u1 u2
u2
u1 u2
当输入信号为正半周时，VD1、VD3导通， VD2、VD4截止，负载上有半波输出。
当输入信号为负半 U0 周时，VD2、VD4导通， VD1、VD3截止，负载上有半波输出。
《单相桥式全波整流电路》
【桥式整流电路参数估算】
直流输出电压平均值
2U2 u2
U o(AV) 0.9U 2
与半波整流电路相比，在相同的变压器次级电压下，对二极管的参数要求相对较低，并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点，因此得到广泛应用。
《单相桥式全波整流电路》
课堂讨论
某单相桥式全波整流电路，如果其中一只整流二极管VD2 出现下列问题：（1）反接（2）虚焊（3）击穿，将会对电路产生什么影响？
u1
u2
《单相桥式全波整流电路》
输入正半周
VD4
u1 u2
VD3
输入负半周

电子技术基础单相整流电路

整流电路的分类
半波整流电路
半波整流电路是一种简单的整流电路，它只利用半个周期的交流电进行整流，输出直流电的脉动较大，一般用于对电源要求不高的设备。
全波整流电路
桥式整流电路
桥式整流电路是一种全波整流电路，通过桥式电路将交流电整流为直流电，具有较高的效率和稳定性。
全波整流电路利用一个周期的交流电进行整流，输出直流电的脉动较小，适用于对电源要求较高的设备。
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总结词
输出电压波形为完整的正弦波，直流分量较大，脉动较小。
详细描述
单相全波整流电路通过变压器将单相交流电转换为双相交流电，然后利用二极管的单向导电性将双相交流电转换为直流电。输出电压波形为完整的正弦波，直流分量较大，脉动较小。
单相桥式整流电路
总结词
输出电压波形与全波整流电路相同，但电路结构简单，使用元件少。
电子技术基础单相整流电路
目录
• 整流电路概述 • 单相整流电路的类型 • 单相整流电路的工作原理 • 单相整流电路的应用 • 单相整流电路的调试与维护
01
整流电路概述
整流电路的定义和作用
整流电路的定义
整流电路是一种将交流电转换为直流电的电子电路。
整流电路的作用
整流电路在电子设备和电力系统中有着广泛的应用，主要用于将交流电转换为直流电，以满足各种电子设备对直流电源的需求。
整流电路的基本原理
整流二极管的单向导电性
整流二极管具有单向导电性，即正向导通、反向截止的特性。在整流电路中，利用整流二极管的这一特性电性，将交流电的正半周和负半周分别转换为直流电的正向电流和反向电流，最终输出直流电。

单相相控整流电路

31
单相桥式半控整流电路 ——阻感性负载假设负载中电感很大， L R 且电路已工作于稳态。注意：若没有续流二极管的情况： 1输出电压不出现负值 2 容易失控
32
b)
2
O ud
t t
Id Id
O id i VTO i VD1
4
t
Id Id
i VTO i VD 2
3
输出在0.9 U2~0之间连续可调；控制角移相范围0 ~ π。 ②输出电流平均值 U

U 2 1 cos Id 0.9 . R R 2
d
22
单相桥式全控整流电路
③晶闸管电流平均值
I dVT
Id U 2 1 cos 0.45 . 2 R 2
④变压器二次侧电流有效值I2 ，输出电流的有效值I

1

2U 2sin td t
2U 2

cos 0.9U 2cos
输出在0.9U 2 ~ 0之间连续可调；控制角移相范围0 ~π／2。直流平均电流Id
Ud Id R
26
单相桥式全控整流电路

晶闸管电流平均值：
I dVT

Id U2 0.45 .cos 2 R
1 2

2U 2sinωt 2 U2 1 ( ) d(ωt ) sin2 R 2 R 2
单相半波可控整流电路 ——基本数量关系 ⑤变压器二次侧电流有效值I 2，输出电流的有效值I
I 2 I I VT U2 1 sin2 2R 2
1,4
t t t t t
O
2,3
O i2 u O

第2章整流电路-单相整流电路

ud id
t1

uT1,4
t
t
i2
t
图2-5 单相桥式全控整流电路电阻负载时电路及波形
§2
§2.1
单相桥式全控整流电路
电阻性负载
ud id
(1 cos )
数量关系
⑴ 输出直流电压的平均值Ud ：
Ud 1
t1

2U 2 sin td (t )
2U 2

uT1,4
负载：是各种工业设备，在讨论整流电路的原理时，各种负载
可等效为电阻性负载、电感性负载、反电动势负载等。控制电路：包括功率器件的触发（驱动）电路和闭环控制电路等，它是实现整流电路正常工作、达到预定目标的控制环节。
概述

按交流电源的相数划分，整流电路又分为单相可控整流电路和三相可控整流电路。本章介绍单相可控整流电路并假定功率开关元件是理想的（即导通压降为零、关断漏电流为零、开关时间为零）。
2.1 单相可控整流电路
1 2 3 4 单相半波可控整流电路单相桥式全控整流电路
单相桥式半控整流电路
晶闸管触发电路
基础知识预习
周期 T 、频率 f 、角频率、角度的关系：
T 1 / f 2 f t
电流电压的平均值与有效值：平均值为一个周期内瞬时值的积分再平均；有效值为一个周期内瞬时值平方的积分再平均后再开方（称方均根）。直流电的平均值与有效值相等。周期性变化的电压或电流用有效值来标定，其含义是从作功角度上讲，有效值等同于相同幅值的直流电压或电流。对于正弦波交流电，半周平均值为有效值的 0.900倍，有效值是峰值的 0.707 倍。
u2 u1

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t
t
2 2U 2
b
6
(1)输出电压平均值
UO
22
U2
0.9U 2
(2)流过二极管的平均电流
IO
UO RL
0.9 U 2 RL
7
4. 单相桥式整流 1) 工作原理
输入正半周
+
uo u1
V4 u2
V3
输入负半周
V4 u1 u2
V3
2) 波形
u2
2U 2
单相桥式整流电路
O
2 3 t
+
V1
io RLuo
2) 选滤波电容
T
1 f
150 0.02 s
取
RLC
4T 2
0.04 s
C 0.04s 1 000 F 40
可选： 1 000 F，耐压 50 Uo=12V，直流电流 Io=60mA，电源用的是工频市电220V，50Hz，采用单相桥式整流电容滤波电路，试选择电路中的元件。
UDRM 2VI 2 10 14.1(V) (3) 选择滤波电容
取RLC=2T，得电容容量为
UCM 2VI 14.1(V)
根据上面计算所得和参数，查表就可选择合适的电路元件。
18
2、电感滤波电路 L
+
~
u2
整流后的输出电压：
直流分量被电感 L 短路交流分量主要降在 L 上 RL 电感越大，滤波效果越好
2U 2 uO
o
iD = iO
Im
o uD
o
2U
2 3 t
2 3 t 2 3 t 2 3 t
9
例：有一直流负载，需要直流电压 Uo=18V，直流电流Io=4A。若采用单相桥式整流电路，求电源变压器次级电压 U2，并选择整流二极管。
解：⑴∵ Uo=0.9U2 ∴ U2=Uo/0.9=18/0.9≈20（V）
解:(1) 电源变压器参数的计算
取UI=1.2Uo，则
UI
UO 1.2
12 1.2
变压器的变压比为
=10(V) n
US
220
UI 10
流过变压器次级线圈的电流有效值为
II=2Io=60×2=120(mA)
17
(2) 整流二极管的选择
流过二极管的平均电流为
ID
IO 2
60 =30(mA) 2
二极管承受的反向最大电压为
3、复式滤波电路 L
+
~
u2
C1
C1、C2 对交流容抗小 C2 RL L 对交流感抗很大
19
4、常见的几种直流电源
1) 具有正负极性的简单直流电源
V2
T
+15V
u1
u2
V1
C1
C2 _ 15V
2) 输出电压极性可变的直流电源
T
u1
u2
1 C1
S 2
RL
20
RL uo
+ – ~+~-
~~
12
2.2 滤波电路交流整流电压
脉动
滤波
直流电压
直流电压
滤波电路的结构特点: 电容与负载 RL 并联，或电感与负载RL串联。
L
C
RL
RL
13
1、电容滤波 1)电路和工作原理
+ V4
u
V3
电容滤波电路
电容充电
电容放电
V1
io+
C RL
uo= uc
V2
V 导通时给 C 充电，V 截止时 C 向 RL 放电；滤波后 uo 的波形变得平缓，平均值提高。
2U 2 uO
V2
O
2 3 t
iD= iO
Im
V1
+
O uD
2 3 t
V2
RL uo
O
2 3 t
2U
8
3)参数估算 1) 整流输出电压平均值
IO
UO RL
0.9 U 2 RL
2) 二极管平均电流
ID
1 2
IO
UO 2RL
0.45 U2 RL
u 2 3) 二极管最高反向压
u2
2U 2
o
14
2) 波形及输出电压 uO
当 RL = 时：
2U 2
UO 2U2
当 RL 为有限值时：
O
0.9U2 UO 2U2
RL =
2
t
通常取 UO = 1.2U2 RC 越大 UO 越大
为获得良好滤波效果，一般取：
T RLC (3 ~ 5) 2
(T 为输入交流电压的周期)
15
[例 1] 单相桥式电容滤波整流，交流电源频率 f = 50 Hz，负载电阻 RL = 40 ，要求直流输出电压 UO = 20 V，选择整流二极管及滤波电容。
(3)二极管承受的最大反向电压
2 URM =
U2
5
3.单相全波整流电路
电路与工作原理
V D1
＋
i
ui
u
－
2
＋
D1
u2
i D2
－
V D2
＋
R
u
L
O
i O
－
a
单相全波整流电路
u 2
O
i D1
O i
D2
O i
O
O u
O
O u
D1
O
2 3
2U 2 4 t
2U2 R
L
2U2 R
L
t
t 2U2 RL
t
2U 2
它反映整流电路将交流电压转换成直流电压的大小
⑵整流二极管的性能参数 ①流过管子的正向平均电流IVD(AV) ②二极管所承受的最大反向电压URM
学习整流电路的时候，关键是把握以上四个参数
3
2. 单相半波整流
u2
2U 2
工作原理 + uD– Ｖ
O
~
220 V
+
u2 iD RL
uｏ
–
2U 2 uO O
u2 2U2 sin(t )
10
⑵ 流过二极管的平均电流为:
ID IO 2 4A 2 2( A)
二极管承受的反向峰值电压为:
U RM 2U 2 2 20(V )
我们选择的二极管的正向整流电流大于2A，最高
反向工作电压15V就行了！
11
4) 简化画法
+
~
u2
5) 整流桥
把四只二极管封装在一起称为整流桥
io
+
1.2 单相整流电路
xxx
1
整流电路的定义：
整流电路是将交流电变为脉动直流电的电路。
• 整流电路的分类：
整流电路分为单相整流电路和三相整流电路。单相整流电路常见的有单相半波、全波、桥式整流电路
2
2.1 单相整流电路
1. 整流电路的技术指标
⑴整流电路工作性能参数输出电压的平均值 UO(AV)
[解] 1. 选二极管
U2
UO 1.2
20 1.2
17
V
电流平均值：
ID
1 2 IO
1 UO 2 RL
1 2
20 40
0.25 A
承受最高反压：
URM 2U2 24 V
选二极管应满足： IF (2 3) ID
URM 2U2
可选：2CZ55C(IF = 1 A，URM = 100 V)或 1 A、100 V 整流桥
iD= iO
UO 0.45U 2
I
D
IO
0.45
U2 RL
O
uD O
2U 2
单相半波整流电路
2 3 t
2 3 t
2 3 t 2 3 t
4
2. 单相半波整流
参数计算
(1)输出电压平均值
UO
2
U2
0.45U
2
(2)流过二极管的平均电流 IVD(AV)
IVD(AV)
= UO(AV) ≈ RL
0.45U 2 RL