二極管橋式整流電路

所謂橋式整流電路，就是用二極管組成一個(gè)整流橋堆。

當(dāng)輸入電壓處于交流電壓正半周時(shí)，二極管D1、負(fù)載電阻RL、D3構(gòu)成一個(gè)回路（圖5中虛線所示），輸出電壓Vo=vi-VD1-VD3。輸入電壓處于交流電壓負(fù)半周時(shí)，二極管D2、負(fù)載電阻RL、D4構(gòu)成一個(gè)回路，輸出電壓Vo=vi-VD2-VD4。圖中濾波電容的工作狀態(tài)。

由上述分析可知，二極管橋式整流電路輸出的也是一個(gè)方向不變的脈動(dòng)電壓，但脈動(dòng)頻率是半波整流的一倍。 與半波整流輸出電壓有效值計(jì)算相類似，可以得到橋式整流輸出電壓有效值Vorsm=0.9Ursm。

通過上述分析，可以得到橋式整流電路的基本特點(diǎn)如下：

（1）橋式整流輸出的是一個(gè)直流脈動(dòng)電壓。

（2）橋式整流電路的交流利用率為100%。

（3）電容輸出橋式整流電路，二極管承擔(dān)的最大反向電壓為2倍的交流峰值電壓（電容輸出時(shí)電壓疊加）。

（4）橋式整流電路二極管的負(fù)載電流僅為半波整流的一半。

（5）實(shí)際電路中，橋式整流電路中二極管和電容的選擇必須滿足負(fù)載對(duì)電流的要求。

濾波電容簡介

安裝在整流電路兩端用以降低交流脈動(dòng)波紋系數(shù)提升高效平滑直流輸出的一種儲(chǔ)能器件，通常把這種器件稱其為濾波電容。由于濾波電路要求儲(chǔ)能電容有較大電容量。所以，絕大多數(shù)濾波電路使用電解電容。電解電容由于其使用電解質(zhì)作為電極（負(fù)極）而得名。電解電容的一端為正極，另一端為負(fù)極，不能接反。正極端連接在整流輸出電路的正端，負(fù)極連接在電路的負(fù)端。

在所有需要將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的電路中整流橋當(dāng)二極管，設(shè)置濾波電容會(huì)使電子電路的工作性能更加穩(wěn)定，同時(shí)也降低了交變脈動(dòng)波紋對(duì)電子電路的干擾。濾波電容在電路中的符號(hào)一般用“C“表示，電容量應(yīng)根據(jù)負(fù)載電阻和輸出電流大小來確定。當(dāng)濾波電容達(dá)到一定容量后，加大電容容量反而會(huì)對(duì)其他一些指標(biāo)產(chǎn)生有害影響。

橋式整流二極管及濾波電容如何選擇

一、橋式整流電路：

1、二極管的單向?qū)щ娦?、伏安特性曲線、“理想開關(guān)模型”、“理想恒壓源模型”：

如下圖所示：正向電壓達(dá)一定值時(shí)（硅管0.7v，鍺管0.5v），電流與電壓可近似看成線性（正比）關(guān)系。二極管是一個(gè)非線性元件，對(duì)于非線性電路的分析與計(jì)算是比較復(fù)雜的。為了使電路的分析簡化，可以用線性元件組成的電路來模擬二極管。

二極管應(yīng)用于直流電路時(shí)，常用一個(gè)理想二極管模型來等效，可把它看成一個(gè)理想開關(guān)。即“開關(guān)模型”：

正偏時(shí)，相當(dāng)于“開關(guān)”閉合（ON），電阻為零，壓降為零；反偏時(shí)，相當(dāng)于“開關(guān)”斷開（OFF），電阻為無限大，電流為零。理想二極管模型突出表現(xiàn)了二極管最基本的特性--單向?qū)щ娦裕詮V泛應(yīng)用于直流電路及開關(guān)電路中。

另外，還可以把二極管看成一個(gè)恒壓降模型：當(dāng)二極管導(dǎo)通以后，其管壓降為恒定值，且不隨電流改變，一般認(rèn)為硅管為0.7V，鍺管0.5V。

2、橋式整流電路中電流的流向、空載輸出電壓、電流的計(jì)算、二極管的反向電壓計(jì)算、輸入輸出波形

如上圖所示，箭頭是電流的方向。

Usc=0.9*E2

Isc=0.9Usc/Rfz

每只二極管的反向電壓為E2/2

二、電源濾波器：

1、電源濾波過程分析：

如果變壓器為1：1的話，有效值為220V、頻率為50HZ的交流電經(jīng)電橋整流后為有效值200V（220V*0.9）、頻率為100HZ的單向脈動(dòng)電壓信號(hào)。為了獲得直流電路工作所需的直流電源，還需對(duì)整流后的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，來過濾掉一些波動(dòng)，使其非常接近于直流。

實(shí)現(xiàn)電源的濾波方法常用的有兩種：儲(chǔ)能濾波電容濾波、π型濾波。

如下圖所示，采用了儲(chǔ)能電容濾波，后輸出波開形明顯地平滑多了，脈動(dòng)小多了。如果電容足夠大的話，使橋電路輸出的電壓信更平滑整流橋當(dāng)二極管，接近于一條直線。那么此時(shí)的電壓約為260v（220V*1.2）。