定义:桥式整流器是通过连接四个二极管a的形式惠斯通电桥。它还提供全波整流。在交流周期的前半段,两个二极管正向偏置,在交流周期的后半段,其他两个二极管正向偏置。
这样,整流器在交流正周期和交流负周期提供直流输出。
桥式整流电路元件
它由一个降压变压器和四个以桥接形式连接的二极管组成。四个二极管中的两个对角连接并连接到变压器的二次绕组,另外两个二极管通过负载电阻连接。
桥式整流器工作
当交流信号应用于桥式整流器时,降压变压器将高压交流信号转换为低压交流信号。交流信号应用于变压器的一次绕组,并通过互感作用应用于变压器的二次绕组。
二极管工作在交流正极的一半
当交流信号的正一半施加到桥式整流器时,变压器的二次绕组顶部为正,二次绕组底部为负。因此,在这种情况下,二极管D1的阳极端为正极,二极管D3的阴极端为负极。
因此,二极管D1和二极管D3在交流周期的正半段或前半段将是正向偏置的。由于二极管D4的阴极端连接有正电压的端,二极管D2的阳极端连接有正电压的端,二极管D2和二极管D4将反向偏置。
二极管在交流电负一半时工作
当负循环或交流信号的下半段接近桥式整流器时,变压器的第二绕组的上端为负,变压器的第二绕组的下端为正。因此,在这种情况下,二极管D1的阳极端为负极,D3的阴极端为正极。这使得二极管D1和D3在反向偏置条件下工作。
在交流信号的负半周期间,二极管D4的阴极端为负,二极管D2的阳极端为正。因此,二极管D4和二极管D2在交流的负半周是正偏置的。而在这负半周期间,二极管D1的阳极端是负的,二极管D3的阴极端是正的,这使得二极管D1和D3反向偏置。
因此,桥式整流器引导交流输入信号的一半,即正一半和负一半。电流通过负载电阻的方向保持相同的正一半的交流周期和负一半的交流周期。
桥式整流器分析
应用电压Vsmax出现在负载电阻RL,因此峰值反电压(PIV)出现在负载电阻。
- 峰值电流:通过在整流电路上施加瞬时电压,可以得到桥式整流电路的峰值电流值。
让我们考虑某一值的正向电阻和提供无限电阻的反向电阻,然后我们就可以推导出通过负载电阻的电流值。
通过负载电阻R的总电流l作为电流的总和,我1和我2给出:-
通过电阻RL的电流大小的峰值可由下式求得。
这里RF是正向电阻RL是负载电阻。
- 整流效率:整流效率可以通过传递给负载的直流功率与负载中存在的交流功率的比值来得到。
桥式整流器比中心抽头整流器的优点
- 在桥式整流器的情况下,变压器的二次绕组不需要中心分接。因此,它降低了电路的复杂性。在不需要降低电压的情况下,如果我们从整流电路中去掉变压器,电路就可以变得更简单。
- 桥式整流器提供的电压调节比中心抽头全波整流器更好。
- 桥式整流器的变压器利用率比中心抽头全波整流器高。
- 较小尺寸的电力变压器可用于给定的功率输出。
桥式整流器比中心抽头整流器的缺点
- 它需要四个二极管才能工作,因此,桥式整流器对电路元件的要求比中心抽头整流器要高。
- 二极管之间的压降比中心抽头全波整流高出四倍。这在需要低电压的应用中产生了一个问题。
- 负载电阻和供电电压没有共通点可以接地。
这就弥补了桥式整流器的缺点。它也是一种全波整流器,但由于它的桥式结构,它比全波整流器具有一些优点。
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