單相橋式整流電路

整流在這裡被認為是通過主要或僅在一個方向上傳導電流的電氣元件將交流電轉換為直流電的過程。此類物品—— 半導體二極管 ——當電流沿一個方向流動時表示低電阻;非常大——當電流沿相反方向流動時。
理想的整流器正向電阻為零,反向電阻為無窮大,是一種在電壓極性改變時打開和關閉電路的開關。
在單相橋式電路中,交流電壓源(變壓器的次級繞組)連接到橋的一個對角線上,負載連接到另一個對角線上。
在橋式電路中,二極管成對工作:在市電電壓的一半週期內,電流從變壓器的次級繞組沿電路 VD1、RH、VD2 流出,而在後半個週期 - 沿電路VD3、RH、VD4,每半個週期電流單向流過負載,保證拉直。二極管的開關發生在交流電壓過零的時刻。
如圖。 1、單相橋式整流電路
橋式電路的時序圖如圖 2 所示。
在橋式電路中,在每個半週期中,電流同時流過兩個二極管(例如 VD1、VD2),因此電流和電壓的時間依賴性屬於成對的閥門。平均整流器輸出電壓
u2在哪裡整流器輸入端交流電壓的有效值。
交流電壓(電流)的有效值是在給定的有源電阻上產生與交流電壓(電流)的計算值相同功率的恆定電壓(電流)值。
米。 2、單相橋式整流電路工作時序圖:u2——輸入端交流電壓曲線; iV1、iV2——二極管VD1、VD2的電流曲線; uV1、uV2——二極管VD1、VD2的電壓; iV3、iV4——二極管VD3、VD4的電流曲線; uV3、uV4——二極管VD3、VD4的電壓; in——負載電流曲線; un——負載電壓曲線
整流器輸入端的 RMS 電壓
通過二極管的電流平均值是負載電流Id平均值的一半:
流過二極管的電流最大值
二極管的有效值電流值
整流器輸入端交流電有效值
期間非導通部分的最大二極管反向電壓
負載電壓由一個接一個的半正弦變壓器次級電壓組成。經過傅立葉展開後,這種形式的電壓可以表示為
頻率為2的整流電壓的基波幅值?
因此,整流電壓的紋波係數
變壓器變比
閥式變壓器初級和次級繞組的功率
變壓器額定功率
可以注意到單相橋式電路的缺點:二極管數量較多,並且每個半週期的電流同時流過兩個二極管。單相橋式整流器的後一種特性由於半導體閥結構兩端的電壓降增加而降低了它們的效率。這在以高電流工作的低壓整流器中尤為明顯。
儘管存在上述缺點,但整流器的橋式電路在實際中廣泛應用於不同功率的單相整流器中。