整流電路
二極管具有單向?qū)щ娦?，利用這一特性可以組成整流電路，將交流電變?yōu)槊}動(dòng)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(shè)U2=√2U2sinωt;
??? U2為變壓器二次側(cè)的交流電壓有效值，在U2的正半周二極管D導(dǎo)通（正偏壓），電流Id流過加到負(fù)載rl上，則負(fù)載電壓等于變壓器二次電壓，即：ul=U2=√2U2sinωt(0<= ωt<=π）
在U2的負(fù)半周時(shí)，二極管反向偏壓而截止，Id=0負(fù)載上沒有電流流過，二極管承受一個(gè)反向電壓，其值就是變壓器的U2；因在交流電壓的一個(gè)周期內(nèi)只有正半周導(dǎo)通所以稱為半波整流。
?? 2、負(fù)載上的直流電壓與電流的估算
????? 直流電壓是指一個(gè)周期內(nèi)脈動(dòng)電壓的平均值。半波整流電路ul=0.45U2(大約數(shù)）；負(fù)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(gè)二極管配合，使D1、D2在正負(fù)半周輪流導(dǎo)通，而且二者流進(jìn)rl的電流保持同一方向，從而使正、負(fù)半周在負(fù)載上均有輸出電壓。
?? 負(fù)載上的直流電壓和電流的計(jì)算
??? 因正、負(fù)半周在負(fù)載上都有輸出電壓所以全波整流電路負(fù)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(duì)稱的，每個(gè)線圈只有一半時(shí)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(diǎn)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(gè)二極管兩兩輪流導(dǎo)通，正半周時(shí)電流由D1---RL---D3回到U2的負(fù)端，正半周時(shí)，電流由D2---RL---D4回到U2的正端；無論是正半周還是負(fù)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(xué)習(xí)的整流電路,它們的輸出電壓都含有較大的脈動(dòng)成分,只在一些特殊的場(chǎng)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(dòng)的電壓使其達(dá)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(dá)到平滑脈沖的電壓的目的.
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在正半周D導(dǎo)通時(shí)分兩個(gè)電流:一是電流IL向負(fù)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(dāng)U2達(dá)到最大的峰值后開始下降,此時(shí)電容C上的電壓UC也將由于放電而逐漸下降,當(dāng)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(diǎn):
1、負(fù)載電壓中的脈動(dòng)的成分降低了許多；
2、負(fù)載電壓的平均值有所提高。在RL一定時(shí)濾波電容越大，UL越大。設(shè)計(jì)時(shí)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(shí));RL*C>=(3--5)T/2(全波橋式整流時(shí));T為交流電的周期.