桥式整流及滤波电路

,桥式整流及滤波电路,单位：机电工程学院姓名：曲辉,1. 直流稳压电源,在生产、生活和科学实验中，主要采用交流电，但在某些场合，例如电解、电镀、蓄电池的充电、直流电动机等，都需要直流电源供电。此外，在电子线路和自动控制装置中还需要用非常稳定的直流电源电压。为了得到直流电，除了用直流发电机外，目前广泛采用各种半导体直流电源。,半导体直流电源由整流变压器变压、整流电路、滤波电路、稳压电路等环节组成。,整流变压器Tr：将交流电源电压u1变换为符合整流要求的交流电压u2。,滤波电路：将单向脉动直流电压u3变换为脉动较小的直流电压u4。,整流电路：将交流电压u2变换为单向脉动的直流电压u3。,稳压电路：在交流电源电压波动及负载变化时，使直流输出电压u0稳定。,2. 单相桥式整流电路,u>0时：D1、D3正向导通，D2、D4反向截止，io>0 ，uo=u>0,u0 ，uo=-u>0,uo、io的波形与平均值,二极管的平均电流,二极管的最高反向电压,3. 滤波电路,交流电压经整流后输出的是单向脉动的直流电压，其中既含有直流成份又含有交流成份。滤波电路的作用是利用电容元件两端电压不能跃变或电感元件中电流不能跃变的特性, 将电容元件与负载并联或将电感元件与负载串联，滤掉整流输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到输出电压平滑的目的。,3.1 电容滤波电路,Oa段：D导通，电源对C充电，uo=uC=u； ab段：从a点开始，u和uC都开始下降，u按正弦规律下降，uC按指数规律下降，开始uC下降速度大于u，所以D导通，uo=uC=u； bc段：从b点开始，u下降速度大于uC ，所以D截止，uo=uC，按指数规律变化，变化快慢决定于=RLC。,带电容滤波时， uo的脉动大为减小，其平均值Uo增大。,单相桥式电容滤波整流电路,3.2 电感滤波电路,电路结构： 在整流电路与负载之间串联一个电感L就构成了电感滤波电路。,滤波原理,对u的直流分量：f=0，XL=0 ，相当于短路，电压大部分降在RL上；对u的交流分量：f越高，XL越大，电压大部分降在XL上。因此，uo主要是u的直流成分，uo是比较平滑的直流电压。,Uo=0.9U,当忽略L的直流电阻时，uo的平均值约为：,缺点是电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰。,3.3 复合滤波电路,单独使用电容或电感构成的滤波电路，滤波效果不够理想，为了满足较高的滤波要求常采用电容和电感组成的LC、CLC-型等复合滤波电路。,这两种滤波电路适用于负载电流较大，要求输出电压脉动较小的场合。,在负载较轻时，常采用电阻代替笨重的电感，构成CRC-型滤波电路，同样可以获得脉动很小的输出电压。但电阻对交、直流均有压降和功率损耗，所以只适用于负载电流较小的场合。,在负载较轻时，常采用电阻代替笨重的电感，构成CRC-型滤波电路，同样可以获得脉动很小的输出电压。但电阻对交、直流均有压降和功率损耗，所以只适用于负载电流较小的场合。,4. 思考题在单相桥式整流电路中，如有一臂断路，负载电阻上的电压和电流波形将如何？如有一臂短路，情况又将怎样？,谢谢大家！,