橋式整流電路原理

橋式整流電路如圖1所示，圖中B為電源變壓器，它的作用是將交流電網(wǎng)電壓e1變成整流電路要求的交流電壓，RL是要求直流供電的負(fù)載電阻，四只整流二極管D1～D4接成電橋的形式，故有橋式整流電路之稱。

圖１

橋式整流電路的工作原理可分析如下。為簡(jiǎn)單起見，二極管用理想模型來(lái)處理，即正向?qū)�通電阻為零，反向電阻為無(wú)窮大。

在e2的正半周，電流從變壓器副邊線圈的上端流出，只能經(jīng)過(guò)二極管D1流向RL，再由二極管D3流回變壓器，所以D1、D3正向?qū)�通，D2、D4反偏截止。在負(fù)載上產(chǎn)生一個(gè)極性為上正下負(fù)的輸出電壓。其電流通路可用圖1（a）中虛線箭頭表示。

在e2的負(fù)半周，其極性與圖示相反，電流從變壓器副邊線圈的下端流出，只能經(jīng)過(guò)二極管D2流向RL，再由二極管D4流回變壓器，所以D1、D3反偏截止，D2、D4正向?qū)�通。電流流過(guò)RL時(shí)產(chǎn)生的電壓極性仍是上正下負(fù)，與正半周時(shí)相同。其電流通路如圖1（b）中虛線箭頭所示。

綜上所述，橋式整流電路巧妙地利用了二極管的單向?qū)щ娦�，將四個(gè)二極管分為兩組，根據(jù)變壓器副邊電壓的極性分別導(dǎo)通，將變壓器副邊電壓的正極性端與負(fù)載電阻的上端相連，負(fù)極性端與負(fù)載電阻的下端相連，使負(fù)載上始終可以得到一個(gè)單方向的脈動(dòng)電壓。

圖２

根據(jù)上述分析，可得橋式整流電路的工作波形如圖2。由圖可見，通過(guò)負(fù)載RL的電流iL以及電壓uL的波形都是單方向的全波脈動(dòng)波形。

橋式整流電路的優(yōu)點(diǎn)是輸出電壓高，紋波電壓較小，管子所承受的最大反向電壓較低，同時(shí)因電源變壓器在正、負(fù)半周內(nèi)都有電流供給負(fù)載，電源變壓器得到了充分的利用，效率較高。因此，這種電路在半導(dǎo)體整流電路中得到了頗為廣泛的應(yīng)用。

橋式整流電路電感濾波原理

 電感濾波電路利用電感器兩端的電流不能突變的特點(diǎn)，把電感器與負(fù)載串聯(lián)起來(lái)，以達(dá)到使輸出電流平滑的目的。從能量的觀點(diǎn)看，當(dāng)電源提供的電流增大（由電源電壓增加引起）時(shí)，電感器L把能量存儲(chǔ)起來(lái)；而當(dāng)電流減小時(shí)，又把能量釋放出來(lái)，使負(fù)載電流平滑，所以電感L有平波作用。

　　橋式整流電路電感濾波優(yōu)點(diǎn)：整流二極管的導(dǎo)電角大，峰值電流小，輸出特性較平坦。

　　橋式整流電路電感濾波缺點(diǎn)：存在鐵心，笨重、體積大，易引起電磁干擾，一般只適應(yīng)于低電壓、大電流的場(chǎng)合。

　　例1橋式整流器濾波電路如圖所示，已知V₁是220V交流電源，頻率為50Hz，要求直流電壓V_L=30V，負(fù)載電流I_L=50mA。試求電源變壓器副邊電壓V₂的有效值，選擇整流二極管及濾波電容。

橋式整流電容濾波原理

 電容濾波電路利用電容的充、放電作用，使輸出電壓趨于平滑。

當(dāng)u2為正半周并且數(shù)值大于電容兩端電壓uC時(shí)，二極管D1和D3管導(dǎo)通，D2和D4管截止，電流一路流經(jīng)負(fù)載電阻RL，另一路對(duì)電容C充電。當(dāng)uC>u2，導(dǎo)致D1和D3管反向偏置而截止，電容通過(guò)負(fù)載電阻RL放電，uC按指數(shù)規(guī)律緩慢下降。

當(dāng)u2為負(fù)半周幅值變化到恰好大于uC時(shí)，D2和D4因加正向電壓變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，u2再次對(duì)C充電，uC上升到u2的峰值后又開始下降；下降到一定數(shù)值時(shí)D2和D4變?yōu)榻刂�，C對(duì)RL放電，uC按指數(shù)規(guī)律下降；放電到一定數(shù)值時(shí)D1和D3變?yōu)閷?dǎo)通，重復(fù)上述過(guò)程。

RL、C對(duì)充放電的影響

電容充電時(shí)間常數(shù)為rDC，因?yàn)槎�極管的rD很小，所以充電時(shí)間常數(shù)小，充電速度快；RLC為放電時(shí)間常數(shù)，因?yàn)镽L較大，放電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于充電時(shí)間常數(shù)，因此，濾波效果取決于放電時(shí)間常數(shù)。

電容C愈大，負(fù)載電阻RL愈大，濾波后輸出電壓愈平滑，并且其平均值愈大。