10-2整流电路

1本节内容10.2.1单相半波整流电路10.2.2单相全波整流电路10.2.3精密整流电路210.2.1单相半波整流电路利用二极管的单向导电性实现将交流电变为单方向波动的直流电。输入波形的正半周：二极管导通，输出波形跟随输入波形。输入波形的负半周：二极管截止，电路无输出电压，因此在输出端得到只有正半周输出的信号。1.电路及原理：3上式说明：半波整流负载上得到的直流电压只有变压器次级电压有效值的45%，如考虑二极管的正向电阻、变压器的次级内阻等实际情况，得到的输出电压值会更低。20)(21tdUUOO200sin22tttU220245.02sin221UUUttdUUOO）（2.半波整流电路的性能指标：（1）整流输出电压UO整流输出电压UO定义为输出电压在一个周期内的平均值，即：在半波整流时，有：U2是变压器次级电压的有效值，代入可得:4其脉动系数为1.57，说明输出电压中脉动的成分很大。OmUUS012201UUm57.12222201UUUUSOmLOFRUI（2）整流输出的脉动系数S脉动系数S定义为输出电压的基波峰值U01m与输出直流电压UO的比，即:U01m可以通过半波输出电压的富氏级数求得，其结果为:故此（3）整流管的平均整流电流整流二极管允许通过的平均工作电流，其值为：5优点：电路简单，采用器件数量少。缺点：损失了负半周的信号，整流效率低。22U（4）整流二极管承受反向电压：610.2.2单相全波整流电路1、非桥式全波整流电路（1）电路组成利用中间抽头变压器和两个二极管，获取负半周信号。7当输入波形在正半周时，变压器次级电压极性上正下负，二极管D1导通、D2截止，负载R上得到由上至下的电流；当输入波形在负半周时，变压器次级电压极性上负下正，二极管D2导通、D1截止，负载R上仍然得到由上至下的电流，由此利用了负半周的信号。(2)工作原理：8（2）整流输出的脉动系数S全波整流电路输出电压的基波频率为2ω，因此，基波最大值是：229.022UUUO67.02232432422201UUSUUm脉动系数为：，LOOFRUII221222U优点：整流效率比半波整流提高。缺点：(1)对整流二极管的耐压要求提高。(2)需要中间抽头变压器。（3）全波整流电路的性能指标：（1）整流输出电压UO全波整流电路是半波整流的两倍，因此有：（3）整流管的平均整流电流：（4）整流二极管承受反向耐压是9在输入信号的正半周：D2、D4导通，D1、D4截止，负载获得由上至下的正半周电流。在输入信号的负半周：D1、D3导通，D2、D4截止。负载上面仍然获得由上至下的负半周电流。2.桥式全波整流电路（1）工作原理：10工作原理同非桥式全波整流电路，因此有：（1）整流输出电压UO、（2）整流输出的脉动系数S、（3）整流管的平均整流电流均与非桥式全波整流相同；而只有整流二极管承受反向电压为：22U（2）桥式全波整流电路的性能指标：优点：省略中间抽头变压器，降低二极管耐压缺点：需要整流二极管的数量增加，电路比较复杂。11普通二极管整流电路的原理是利用二极管单向导电性工作。由于二极管存在死区电压和导通压降（硅管为0.7V，锗管为0.3V），因而有：Uo=Ui－Ud。在小信号整流(或称检波)的时候误差大，特别是当Ui(0.7V时)，二极管截止，此时电路无法工作。10.2.3精密整流电路1.精密二极管电路（1）普通二极管整流的问题12工作原理说明：二极管D接在电压跟随器反馈支路中当二极管D导通时，有：与上面普通二极管导通时Uo=Ui－Uo相比，UD的影响减小到1/Aod如果死区电压UD=0.5V，则：odOiDOOAUUUUU)('DodiododOUAUAAU1115105.0odDAUUD/Aod=0.7V/100000，可见Ui′只要大于7μV使二极管D导通，就有输出。工作原理的分析：当Ui0，Uo′0，二极管D导通，输出Uo=Ui当Ui0，Uo′0，二极管D截止，输出Uo=0（2）精密整流二极管电路132.精密半波整流电路+−−−++14如果设二极管的导通电压为0.7V，集成运放的开环差模放大倍数为50万倍，那么，为了使二极管D1导通，集成运放的净输入电压必须达到V4.1V1014.0V1057.055NPUU同理可估算出为使D2导通集成运放所需的净输入电压，也是同数量级。可见，只要输入电压UI使集成运放的净输入电压产生非常微小的变化，就可以改变D1和D2工作状态，从而达到精密整流的目的。当Ui0时，U10，二极管D1导通，D2截止，R1为D1提供电流，Rf中无电流流过，Uo=0当Ui0时，U10，二极管D2导通，D1截止，综合上述，有：iifOUURRU115−−++3.精密全波整流(绝对值电路)16