全波整流电路
如图所示, 单相全波整流电路是由两个单相半波整流电路组成的, 变压器的二次绕组的中心抽头把 u2 分成两个大小相等方向
相反的 u21和 u22。
工作原理: 在正弦交流电源的正半周, VD1 处于正向导通状态, VD2处于反向截止状态, 电流经 VD1、 负载电阻 RL 回到变压器中心抽头 0 点,构成回路, 负载得到半波整流电压和电流。
在电源的负半周, VD2 导通, VD1 截止。 电流经 VD2、RL 流回到变压器中心抽头 0 点, 负载 RL 又得到半波电压和电流。
电路为 单相全波整流电路,核心由变压器、二极管和负载组成,利用交流电的正负半周实现高效整流。以下是其工作原理、关键元件作用及输出特性的详细解析:
电路结构与核心元件
变压器:
二次绕组带 中心抽头,将输入电压 u2分为两个大小相等、相位相反的电压 u21和 u22。
功能:提供对称的双路交流输入,确保正负半周均有电流通路。
二极管(VD1、VD2):
VD1:正半周导通,负半周截止。
VD2:负半周导通,正半周截止。
功能:单向导电性,实现半波整流。
负载电阻RL:连接在二极管阴极与变压器中心抽头之间,输出整流后的脉动直流电压 uo。
桥式整流电路
桥式整流电路如图所示, 单相桥式整流电路由电源变压器 T、 整流二极管 VD1、 VD2、 VD3、 VD4 和负载电阻 RL 组成。 与全波整波电路一样, 变压器将电网交流电压变换成整流电路所需的交流电压, 设 u2 = 2U2sinωt。
当电源电压处于 u2的正半周时, 变压器二次绕组的 a 端电 位 高 于 b 端 电 位, VD1、VD3 在正向电压作用下导通,VD2、 VD4 在反向电压作用下截止, 电流从变压器二次绕组的 a 端 出 发, 经 VD1、 RL、VD3, 由 b 端返回构成通路。 有电流通过负载电阻 RL, 输出电Ku.=u2。当电源电压处于心的负半周时,变压器二次绕组的b端电位高于a端电位,VD2、VD4 在正向电压作用下导通,VD1、VD3 在反向电压作用下截止,电流从变压器二次绕组的b端出发,经 VD2、R、VD4,回到a端。有电流通过负载电阻R输出电压 u。=u2。
电路为 桥式全波整流电路(Bridge Rectifier),由变压器、四个二极管(VD1~VD4)及负载电阻(RL)组成,可将交流输入(u1)转换为脉动直流输出(uo)。
电路结构
核心元件:变压器(T):将输入电压 u1变换为次级电压 u2。
二极管桥:四个二极管(VD1~VD4)组成整流桥,无需变压器中心抽头。
负载电阻(RL):输出整流后的直流电压 uo。
关键连接:
变压器次级绕组两端分别连接到二极管桥的交流输入端(a、b)。
二极管桥的直流输出端(+、−)连接负载电阻 RL。
总结:
两种全波整流电路均通过 正负半周交替导通 实现高效整流。中心抽头式效率略高但依赖特殊变压器;桥式结构灵活,更适合现代电子设备。设计时需根据 成本、效率、空间 综合选择方案。