倍压整流原理.doc

PAGE PAGE 4 整流滤波电路 一、单相桥式整流电路 单相桥式整流电路（Bridge rectifier）如图7.1.6所示，其中图b 为简化画法，图 c为另一种画法。 1．电路工作原理 （1）u2正半周 u2瞬时极性a(+)，b(-)。二极管VD1、VD3正偏导通，VD2、VD4反偏截止。导电回路为a→VD1→RL→VD3→b,负载上电压极性上正下负。 （2）u2负半周 u2瞬时极性a(-)，b(+)。二极管VD1、VD3反偏截止，VD2、VD4正偏导通，导电回路为b→VD2→RL→VD4→a，负载上电压极性同样为上正下负。 （3）波形图 u2、iD、uo及iL波形如图7.1.7所示。 图7.1.6 单相桥式整流电路 图7 a)原理b)简化画法 c)另一种画法 2．二极管正确接法 错接二极管会形成很大短路电流而烧毁。正确接法：共阳端和共阴端接负载，而另外两端接变压器二次绕组。 3．负载上电压、电流值及脉动系数的计算 输出电压的平均值Uo(AV)和电流平均值IL（AV）及系数等均与全波整流电路相同，即UO(AV)=0.9U2，IL(AV)=0.9U2/RL，γ=0.48。 4．整流二极管的选择 选择二极管时，IF≥ID =1/2 IL(AV)=0.45U2/RL， URM≥UDM=U2 〔例7.1.1〕某直流负载电阻为10Ω，要求输出电压UO=24V，采用单相桥式整流电路供电。 (1)选择二极管 (2)求电源变压器的变比与容量。 解： (1)根据题意可求得负载电流 IL=UO/R L=24V/10Ω=2.4A 二极管平均电流为 ID=1/2 IL=1.2A 变压器二次电压有效值为 U2=UO/0.9=24V/0.9=26.6V 在工程实际中，变压器二次侧压降及二极管的导通压降，变压器二次电压大约照理论计算值需提高10%，即 U2=26.6V×1.1=29.3V 二极管最大反向电压 URM=U2=×29.3V=41.1V 查阅附录表A－2，选用2CZ56型，它的额定正向电流IF=3A，最高反向工作电压查阅分档标志，选择2CZ56C型，URM=100V留有裕量。从表中可知，该二极管要求安装80mm×80mm×1.5mm (2)变压器变比 n=220V/29.3V=7.5 可以证明变压器二次电流有效值 I2=IL/0.9≈2.4A/0.9=2.67A 电源变压器伏安容量 U2I2=29.3V×2.67A=78.231VA≈79VA 考虑到小功率变压器效率，一般取η=0.8，则 U2I2=79VA/0.8=98.75VA≈99VA 选容量为100VA、二次侧电压、电流有效值为30V/3A的变压器。 倍压整流电路 　　在一些需用高电压、小电流的地方，常常使用倍压整流电路。倍压整流，可以把较低的交流电压，用耐压较低的整流二极管和电容器，“整”出一个较高的直流电压。倍压整流电路一般按输出电压是输入电压的多少倍，分为二倍压、三倍压与多倍压整流电路。 二倍压整流电路 　　电路由变压器B、两个整流 二极管D1、D2及两个电容器C1、C2组成。其工作原理如下： \o 查看图片 二倍压整流电路 e2正半周（上正下负）时，二极管D1导通，D2截止，电流经过D1对C1充电，将电容Cl上的电压充到接近e2的峰值√2E2 ，并基本保持不变。e2为负半周（上负下正）时，二极管D2导通，Dl截止。此时，Cl上的电压Uc1=√2E2与电源电压e2串联相加，电流经D2对电容C2充电，充电电压Uc2=e2峰值+1．2E2≈ 2√2E2。如此反复充电，C2上的电压就基本上是2√2E2 了。它的值是变压器电级电压的二倍，所以叫做二倍压整流电路。 　　在实际电路中，负载上的电压Usc=2X1.2E2 。整流二极管D1和D2所承受的最高反向电压均为 。电容器上的直流电压Uc1= ，Uc2= 。可以据此设计电路和选择元件。 三倍压整流电路 　　在二倍压整流电路的基础上，再加一个整流二极管D3和－个滤波电容器C3，就可以组成三倍压整流电路，三倍压整流电路的工作原理是：在e2的第一个半周和第二个半周与二倍压整流电路相同，即C1上的电压被充电到接 ，C2上的电压被充电到接近 。当第三个半周时，D1、D3导通，D2截止，电流除经D1给C1充电外，又经D3给C3充电， C3上的充电电压Uc3=e2峰值+Uc2一Uc1≈ 这样，在RFZ，，上就可以输出直流电压Usc=Uc1i+Uc3≈ + =3√2 E。，实现三倍压整流。 \o 查看图片 三倍压整流电路 在实际电路中，负载上的电压Ufz≈3x1.2E2整流二极管D3所承妥的最高反向电压也是