整流電路
二極管具有單向導電性，利用這一特性可以組成整流電路，將交流電變?yōu)槊}動的直流電。在小功率直流電源中，經(jīng)常采用單相半波、單相全波、單相橋式整流電路。
一、單相半波整流電路
?? 1、電路組成與工作原理
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電路中用變壓器T將電網(wǎng)的正弦交流電壓U1變成U2，設U2=√2U2sinωt;
??? U2為變壓器二次側的交流電壓有效值，在U2的正半周二極管D導通（正偏壓），電流Id流過加到負載rl上，則負載電壓等于變壓器二次電壓，即：ul=U2=√2U2sinωt(0<= ωt<=π）
在U2的負半周時，二極管反向偏壓而截止，Id=0負載上沒有電流流過，二極管承受一個反向電壓，其值就是變壓器的U2；因在交流電壓的一個周期內(nèi)只有正半周導通所以稱為半波整流。
?? 2、負載上的直流電壓與電流的估算
????? 直流電壓是指一個周期內(nèi)脈動電壓的平均值。半波整流電路ul=0.45U2(大約數(shù)）；負載上的電流
????? il=ul/rl=0.45*U2/RL;
二、單相全波整流電路
?? 1、變壓器中心抽頭的全波整流電路
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??? 全波整流電路利用具有中心抽頭的變壓器與兩個二極管配合，使D1、D2在正負半周輪流導通，而且二者流進rl的電流保持同一方向，從而使正、負半周在負載上均有輸出電壓。
?? 負載上的直流電壓和電流的計算
??? 因正、負半周在負載上都有輸出電壓所以全波整流電路負載上的電壓是半波的2倍；
??? ul=2*(√2/π）*U2=0.9U2;?? il=0.9*(U2/rl)
??? 但全波整流電路必須采用具有中心抽頭的變壓器且要對稱的，每個線圈只有一半時間通過電流，變壓器的利用率不高。
2、橋式整流電路
?????? 為了克服全波整流的缺點現(xiàn)在多采用如圖的橋式整流電路；
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整流過程：四個二極管兩兩輪流導通，正半周時電流由D1---RL---D3回到U2的負端，正半周時，電流由D2---RL---D4回到U2的正端；無論是正半周還是負半周流過RL的電流的方向是一致的，所以它的電壓：ul=0.9U2; 電流IL=0.9*(U2/RL)
濾波電路
??? 上面學習的整流電路,它們的輸出電壓都含有較大的脈動成分,只在一些特殊的場合使用,一般的直流電路都需要較理想的一條直線似的的直流電壓,這就要平滑脈動的電壓使其達到,這種措施就是濾波.
??? 濾波器一般由電感或電容以及電阻等元件組成.
(一)電容濾波
??? 利用電容兩端電壓不能突變只能充放電的特性來達到平滑脈沖的電壓的目的.
???
在正半周D導通時分兩個電流:一是電流IL向負載供電,二是IC向電容充電;如忽略D的壓降則在電容上的電壓等于U2,當U2達到最大的峰值后開始下降,此時電容C上的電壓UC也將由于放電而逐漸下降,當U2
??? 但半波整流濾波的輸出的電壓還是帶有鋸齒裝的成分現(xiàn)在多用橋式整流濾波電路;原理同上.
根據(jù)上面的分析可知,采用電容濾波后,有如下特點:
1、負載電壓中的脈動的成分降低了許多；
2、負載電壓的平均值有所提高。在RL一定時濾波電容越大，UL越大。設計時可估算：
???? UL=1---1.1U2(半波);UL=1.2U2(全波橋式整流)
???? 濾波電容的確定: RL*C>=(3--5)T(半波整流時);RL*C>=(3--5)T/2(全波橋式整流時);T為交流電的周期.