桥式整流滤波电路图
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4种整流5种滤波电路总结写在前⾯: 本⽂包含内容: 1、变压电路 2、整流电路 2-1:半波整流电路 2-2:全波整流电路 2-3:桥式整流电路 2-4:倍压整流电路 3、滤波电路 3-1:电容滤波电路 3-2:电感滤波电路 3-3:RC滤波电路 3-4:LC滤波电路 3-5:有源滤波电路 4、整流滤波电路总结 4-1:常⽤整流电路性能对照 4-2:常⽤⽆源滤波电路性能对照 4-3:电容滤波电路输出电流⼤⼩与滤波电容量的关系 4-4:常⽤整流滤波电路计算表基本电路: ⼀般直流稳压电源都使⽤220伏市电作为电源,经过变压、整流、滤波后输送给稳压电路进⾏稳压,最终成为稳定的直流电源。
这个过程中的变压、整流、滤波等电路可以看作直流稳压电源的基础电路,没有这些电路对市电的前期处理,稳压电路将⽆法正常⼯作。
1、变压电路 通常直流稳压电源使⽤电源变压器来改变输⼊到后级电路的电压。
电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。
初级绕组⽤来输⼊电源交流电压,次级绕组输出所需要的交流电压。
通俗的说,电源变压器是⼀种电→磁→电转换器件。
即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场,磁场的磁⼒线切割次级线圈产⽣交变电动势。
次级接上负载时,电路闭合,次级电路有交变电流通过。
变压器的电路图符号见图2-3-1。
2、整流电路 经过变压器变压后的仍然是交流电,需要转换为直流电才能提供给后级电路,这个转换电路就是整流电路。
在直流稳压电源中利⽤⼆极管的单项导电特性,将⽅向变化的交流电整流为直流电。
(1)半波整流电路 半波整流电路见图2-3-2。
其中B1是电源变压器,D1是整流⼆极管,R1是负载。
B1次级是⼀个⽅向和⼤⼩随时间变化的正弦波电压,波形如图 2-3-3(a)所⽰。
0~π期间是这个电压的正半周,这时B1次级上端为正下端为负,⼆极管D1正向导通,电源电压加到负载R1上,负载R1中有电流通过; π~2π期间是这个电压的负半周,这时B1次级上端为负下端为正,⼆极管D1反向截⽌,没有电压加到负载R1上,负载R1中没有电流通过。
单相半波、单相全波和单相桥式整流器1.单相半波整流滤波器图1 单相半波整流滤波电路原理图图1所示是单相半波整流滤波电路原理图,图1(a)是电路原理图,图1(b)是整流波形图。
由于整流器具有单向通导的特性,所以输入电压U1 经整流器VD 整流后就变成了单向脉动波Uo,而输入的负半周被隔离掉。
一般整流器后面都有电容滤波器,如图1(a)中C,将脉动波变成直流波Uc,如图1(b) 所示。
有些情况下,由于某种原因将电容损坏,而电容上的标称值又看不清楚,就无法贸然更换。
在此情况下如何选择C 的电容量就成了首要问题。
这里可以用一个简单的方法计算出来,即一般要求在放电结束时的那一点上,电容上电压下降不超过5%,根据电容放电公式:(1)式中Uc——为在放电时间结束时那一点的瞬时电压;Uco——放电开始时的电压;t——放电时间,在半波整流时为10ms 的值;——放电时间常数,=C(F)R(Ω),单位是“s”将式(2-1)改写成:(2)按照上面的要求,为了便于计算,设放电到10ms 时,应当Uc=0.95Uco,代入这些数据后,上式就变为:即CR=19.5X10-3/R (s),式中R——是整流滤波电源输出最大容量时的等效负载电阻值,于是电容C=19.5X10-3/R就可取标称值的电容代替。
{{分页}}2.单相全波整流滤波器单相半波整流一般都用于小功率的情况,所以当功率稍微增大时就必须用全波整流。
图2(a)所示是单相全波整流电路原理图,图2(b)是它的整流波形图。
由图中可以看出,这是两个单相半波整流器的组合。
需指出的是,有时这种整流器前面加了变压器,目的是使次级电压可以根据设计的要求随意变化。
图2 单相全波整流电路原理图往往有的情况下将小功率变压器烧坏了,而一般机器内的变压器由于是非标准件,并不给出它的绕线参数,使用户无从下手。
遇有这种情况就可以自己动手另外绕制一个变压器来代替。
下面就给出一个简单决定匝数的方法。
首先看一下变压器初级和次级之间的关系。
桥式整流滤波电路原理
桥式整流滤波电路是一种常用的电路,用于将交流电信号转换为直流电信号,并通过滤波电路去除信号中的高频噪音。
其原理是通过四个二极管构成一个桥式整流电路,将交流电输入的两相信号分别连接到桥路的两个交流输入端,在输出端连接负载。
当输入信号的正半周时,D1和D3导通,D2和D4
截止,电流从交流输入端1流向输出端,得到正向整流输出。
当输入信号的负半周时,D2和D4导通,D1和D3截止,电
流从交流输入端2流向输出端,得到反向整流输出。
这样,桥式整流电路既能实现正向整流输出,也能实现反向整流输出。
为了进一步去除交流信号中的高频噪音,需要在桥式整流电路的输出端连接一个滤波电路。
滤波电路通常由电容器和电感器组成。
电容器能够将交流信号中的高频成分通过电容效应滤除,只留下直流信号。
而电感器则具有阻抗对高频信号具有较大的阻抗,从而能够进一步滤除高频噪音。
因此,在滤波电路中,电容器和电感器的串联能够有效去除交流信号中的高频噪音。
通过桥式整流滤波电路,我们可以将交流电信号转换为直流电信号,并去除其中的高频噪音,得到一个平稳的直流输出信号。
这种电路在电子设备中广泛应用,用于提供稳定的直流电源。
桥式整流滤波后的波形桥式整流滤波电路是一种常见的电路配置,用于将交流电转换为直流电并去除电源中的纹波。
在桥式整流滤波电路中,通过使用四个二极管和两个滤波电容器,可以实现对输入交流电的整流和滤波。
桥式整流滤波电路的工作原理是利用二极管的导通特性,将输入的交流电信号转换为单方向的直流电信号。
具体来说,当输入的交流电信号的正半周时,D1和D3导通,电流通过它们流向负载。
而在输入信号的负半周时,D2和D4导通,电流通过它们流向负载。
通过这种方式,桥式整流电路可以将输入信号的负半周也转换为正向的电流。
在桥式整流滤波电路中,滤波电容器起到平滑输出电流的作用。
在导通的时候,滤波电容器会充电,而在截止的时候则会放电。
通过这种方式,滤波电容器可以将输入信号的纹波电压平滑,从而得到较为稳定的直流输出电压。
通过桥式整流滤波电路,我们可以得到如下图所示的波形:__| |______________________________| |______________________________如图所示,整流和滤波后的波形呈现出了一个稳定的直流信号,几乎没有纹波。
这是因为桥式整流滤波电路通过了交流信号的整流和滤波过程,将输入信号中的纹波电压去除,从而得到了一个平滑的直流输出。
需要注意的是,尽管桥式整流滤波电路可以有效地去除输入信号中的纹波电压,但在输出中仍然会存在一些纹波。
这是由于滤波电容器无法完全平滑输出电流,导致输出中仍然存在一些波动。
为了进一步减小纹波,可以通过增大滤波电容器的容值或者增加滤波电路的级数来实现。
总结起来,桥式整流滤波电路是一种常用的电路配置,用于将交流电转换为直流电并去除电源中的纹波。
通过整流和滤波的过程,桥式整流滤波电路可以得到一个稳定的直流输出信号。
然而,为了进一步减小纹波,可以采取一些额外的措施。
桥式整流滤波电路在实际应用中具有广泛的用途,例如在电源适配器、电子设备等领域中都可以看到其身影。
桥式整流电路原理;电感滤波原理;电容滤波原理桥式整流电路原理桥式整流电路如图1所示,图中B为电源变压器,它的作用是将交流电网电压e1变成整流电路要求的交流电压,RL是要求直流供电的负载电阻,四只整流二极管D1~D4接成电桥的形式,故有桥式整流电路之称。
图1桥式整流电路的工作原理可分析如下。
为简单起见,二极管用理想模型来处理,即正向导通电阻为零,反向电阻为无穷大。
在e2的正半周,电流从变压器副边线圈的上端流出,只能经过二极管D1流向RL,再由二极管D3流回变压器,所以D1、D3正向导通,D2、D4反偏截止。
在负载上产生一个极性为上正下负的输出电压。
其电流通路可用图1(a)中虚线箭头表示。
在e2的负半周,其极性与图示相反,电流从变压器副边线圈的下端流出,只能经过二极管D2流向RL,再由二极管D4流回变压器,所以D1、D3反偏截止,D2、D4正向导通。
电流流过RL时产生的电压极性仍是上正下负,与正半周时相同。
其电流通路如图1(b)中虚线箭头所示。
综上所述,桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性,将四个二极管分为两组,根据变压器副边电压的极性分别导通,将变压器副边电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。
图2根据上述分析,可得桥式整流电路的工作波形如图2。
由图可见,通过负载RL的电流iL以及电压uL的波形都是单方向的全波脉动波形。
桥式整流电路的优点是输出电压高,纹波电压较小,管子所承受的最大反向电压较低,同时因电源变压器在正、负半周内都有电流供给负载,电源变压器得到了充分的利用,效率较高。
因此,这种电路在半导体整流电路中得到了颇为广泛的应用。
桥式整流电路电感滤波原理电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点,把电感器与负载串联起来,以达到使输出电流平滑的目的。
从能量的观点看,当电源提供的电流增大(由电源电压增加引起)时,电感器L把能量存储起来;而当电流减小时,又把能量释放出来,使负载电流平滑,所以电感L有平波作用。
三相半波、桥式(全波)整流及六脉冲整流电路1.三相半波整流滤波当功率进一步增加或由于其他原因要求多相整流时,三相整流电路就被提了出来。
图1所示就是三相半波整流电路原理图。
在这个电路中,三相中的每一相都和单独形成了半波整流电路,其整流出的三个电压半波在时间上依次相差120º叠加,并且整流输出波形不过0点,其最低点电压——是交流输入电压幅值。
式中Up并且在一个周期中有三个宽度为120º的整流半波。
因此它的滤波电容器的容量可以比单相半波整流和单相全波整流时的电容量都小。
图1 三相半波整流电路原理图2.三相桥式(全波)整流滤波图2所示是三相桥式全波整流电路原理图。
图3是它们的整流波形图。
图3(a)是三相交流电压波形;图3(b)是三相半波整流电压波形图;图3(c)是三相全波整流电压波形图。
在输出波形图中,N粗平直虚线是整流滤波后的平均输出电压值,虚线以下和各正弦波的交点以上(细虚线以上)的小脉动波是整流后未经滤波的输出电压波形。
图2 三相桥式全波整流电路原理图由图1和图2可以看出,三相半波整流电路和三相桥式全波整流电路的结构是有区别的。
(1)三相半波整流电路只有三个整流二极管,而三相全波整流电路中却有六只整流二极管;(2) 三相半波整流电路需要输入电源的中线,而三相全波整流电路则不需要输入电源的中线。
由图3可以看出三相半波整流波形和三相全波整流电路则不需要输入电源的中线。
图3 三相整流的波形图①三相半波整流波形的脉动周期是120º而三相全波整流波形的脉动周期是60º;②三相半波整流波形的脉动幅度和输出电压平均值:三相半波整流波形的脉动幅度是:(1)式中 U——脉动幅度电压;Up是正弦半波幅值电压,比如有效值为380V的线电压,其半波幅值电压为:(2)那么其脉动幅度电压就是:输出电压平均值Ud是从30º~150º积分得,(3)式中 Ud——输出电压平均值;UA——相电压有效值。
(C)L-C电感滤波(D)π型滤波或叫C-L-C滤波图1 无源滤波电路的基本形式为电感对直流的阻抗小,交流的阻抗大,因此能够得到较好的滤波效果而直流损失小。
电感滤波缺点是体积大,成本高. 桥式整流电感滤波电路如图2所示。
电感滤波的波形图如图2所示。
根据电感的特点,当输出电流发生变化时,L中将感应出一个反电势,使整流管的导电角增大,其方向将阻止电流发生变化。
图2电感滤波电路在桥式整流电路中,当u2正半周时,D1、D3导电,电感中的电流将滞后u2不到90°。
当u2超过90°后开始下降,电感上的反电势有助于D1、D3继续导电。
当u2处于负半周时,D2、D4导电,变压器副边电压全部加到D1、D3两端,致使D1、D3反偏而截止,此时,电感中的电流将经由D2、D4提供。
由于桥式电路的对称性和电感中电流的连续性,四个二极管D1、D3;D2、D4的导电角θ都是180°,这一点与电容滤波电路不同。
图3电感滤波电路波形图已知桥式整流电路二极管的导通角是180°,整流输出电压是半个半个正弦波,其平均值约为。
电感滤波电路,二极管的导通角也是180°,当忽略电感器L的电阻时,负载上输出的电压平均值也是。
如果考虑滤波电感的直流电阻R,则电感滤波电路输出的电压平均值为要注意电感滤波电路的电流必须要足够大,即RL不能太大,应满足wL>>RL,此时IO(AV)可用下式计算由于电感的直流电阻小,交流阻抗很大,因此直流分量经过电感后的损失很小,但是对于交流分量,在wL和上分压后,很大一部分交流分量降落在电感上,因而降低了输出电压中的脉动成分。
电感L愈大,RL愈小,则滤波效果愈好,所以电感滤波适用于负载电流比较大且变化比较大的场合。
采用电感滤波以后,延长了整流管的导电角,从而避免了过大的冲击电流。
电容滤波原理详解1.空载时的情况当电路采用电容滤波,输出端空载,如图4(a)所示,设初始时电容电压uC为零。
《模拟电子技术》演示实验库实验11:桥式整流电容滤波电路一、教学目的1. 演示桥式整流输出电压的波形并与变压器次级波形作比较。
2. 演示加有电容滤波的输出电压的波形,负载变化后对输出电压波形的影响。
3. 测试各种情况下的输出电压,演示当一支二极管开路、短路后输出电压的变化,加深理解桥式整流电路的应用。
二、演示内容1. 创建单相桥式整流、电容滤波实验电路(1)启动Multisim进入Multisim工作界面。
(2)按图11.1在电路工作区连接电路图11.1 单相全波整流电容滤波实验电路◆安放元器件(或仪器)单击打开相应元器件库(或仪器库),将所需元器件(或仪器)拖拽至相应位置。
利用工具栏的旋转、水平翻转、垂直翻转等按钮使元器件符合电路的安放要求。
◆连接电路(3)按图11.1所示,给元器件标识、赋值(或选择模型)双击元器件打开元件特性对话框,进行相应设置。
全波整流波形电源电压波形(示波器面板波形显示框)图11.2 电源与全波整流波形◆信号源u s单击Label,键入单相交流电源Us。
单击Value,设置Vo1tage:200V,Frequency:50Hz,Phase:0。
◆变压器Tr单击“Label”,键入Tr 10:1。
单击Mode1s,选中Library 中的default和Model中的ideal,单击“Edit”按钮打参数设置对话框,在“primary to Secondary tums ratio”框键入“10”,单击“确定”。
◆整流桥堆D×4单击Labe1,键入D×4,单击Models,选中Library中的general1和Model中的BYM10.100,单击“确定”。
◆电容C单击Labe1,键入滤波电容C。
单击V alue,将“Capacitance”设置为20μF,单击“确定”。
◆开关K单击Label,键入K,单击确定。
由于只有一个开关,故控制键可采用其缺省设置的“Space”(空格键)。
全桥整流电路全桥整流电路图:全桥整流电路图看完了全桥整流电路图,我们再来看一个关于全桥整流电路问题实例:交流220v的全桥整流电路的输入端能否直接输入直流310v电源?为什么?能得到峰值为310伏的脉动直流电压。
如果得到纯直流电还要需要接电容电感等一系列的原件进行滤波。
得到310伏的电压不容易。
如果工作电压或电流超过了二极管的极限参数那都要损坏。
和多高电压多大电流无关。
前提是在正常的工作范围内。
得到的高压经整流过后得到的高电压一般可看作虚电压。
接上负载以后电压通常保持不再这个值。
这个你可以用低压试验试试看。
最后电子元件技术网再来给大家讲讲全桥式整流电路工作原理:电子系统的正常运行离不开稳定的电源,除了在某些特定场合下采用太阳能电池或化学电池作电源外,多数电路的直流电是由电网的交流电转换来的。
这种直流电源的组成以及各处的电压波形如图所示。
直流电源的组成图中各组成部分的功能如下:⑴电源变压器:将电网交流电压(220V或380V)变换成符合需要的交流电压,此交流电压经过整流后可获得电子设备所需的直流电压。
因为大多数电子电路使用的电压都不高,这个变压器是降压变压器。
⑵整流电路:利用具有单向导电性能的整流元件,把方向和大小都变化的50Hz交流电变换为方向不变但大小仍有脉动的直流电。
⑶滤波电路:利用储能元件电容器C两端的电压(或通过电感器L的电流)不能突变的性质,把电容C(或电感L)与整流电路的负载RL并联(或串联),就可以将整流电路输出中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电。
在小功率整流电路中,经常使用的是电容滤波。
⑷稳压电路:当电网电压或负载电流发生变化时,滤波电路输出的直流电压的幅值也将随之变化,因此,稳压电路的作用是使整流滤波后的直流电压基本上不随交流电网电压和负载的变化而变化。
利用二极管的单向导电性组成整流电路,可将交流电压变为单向脉动电压。
本章为便于分析整流电路,把整流二极管当作理想元件,即认为它的正向导通电阻为零,而反向电阻为无穷大。