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桥式整流电路为了克服半波整流电路的缺点,出现了一种桥式整流电路。这种整流电路使用普通的二端输出变压器。由于四个整流二极管连接成电桥形式,所以称这种整流电路为桥式整流电路在电源正半周时,变压器次级上端为正,下端为负,整流二极管D1和D4导通,电流由变压器次级上端经过D1、R、D4回到变压器次级下端;在电源负半周时,变压器次级下端为正,上端为负,整流二极管D2和D3导通,电流由变压器次级下端经过 D2、R、D3回到变压器次级上端。R两端的电压始终是上正下负,其波形与全波整流时一致。
由以上分析可知,桥式整流电路输出电压为半波整流电路的两倍,假设电源电压为E,则:
桥式整流电路计算公式
桥式整流电路特点与注意事项:与半波整流电路相比,桥式整流电路的输出电压提高了,脉动成分减小,变压器利用率、整流效率都提高了。电路中由二极管短路或者负载短路,变压器上的电压将会加在其他二极管两端,流过二极管和变压器两端的电流就会增大,有可能会烧毁二极管和变压器。电路中的电桥有二极管短路,桥式整流电路将会变成半波整流电路,甚至失去整流作用。
滤波电路:交流电经过整流后得到的是脉动直流(如下图),这样的直流电源含有较大的交流电压成分,不能直接用作电子电路的电源。滤波电路可以大大降低这种交流纹波成份,让整流后的电压波形变得比较平滑。比较常见的滤波电路由电容和电感组成。
桥式整流电路整流后的波形
1.电容滤波电路:电路如图所示,实际上就是在桥式整流输出端并联一个容量较大的电容C:
滤波电路电容滤波电路是利用电容的充放电原理达到滤波的作用。在脉动直流波形的上升段,电容C1充电,由于充电时间常数很小,所以充电速度很快;在脉动直流波形的下降段,电容C1放电,由于放电时间常数很大,所以放电速度很慢。在C1还没有完全放电时再次开始进行充电。这样通过电容C1的反复充放电实现了滤波作用,波形如下图:
滤波后的波形选择滤波电容需要满足以下条件:RC≥(3~5)T/2,其中T为交流电的周期。电容滤波电路结构简单,使用方便,输出电压高,成本低。但是负载电流大的时候会造成输出电压的下降,造成纹波增加。
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