晶體二極管實(shí)際上就是一個(gè)P-N結(jié)所構(gòu)成，它具有單向?qū)щ娦裕苁菇涣麟娮優(yōu)橹绷麟姡@種作用稱為整流。
1.二極管整流電路作用
“整流電路”（rectifying circuit）是把交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的電路。大多數(shù)整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成。它在直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速、發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)、電解、電鍍等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)70年代以后，主電路多用硅整流二極管和晶閘管組成。濾波器接在主電路與負(fù)載之間，用于濾除脈動(dòng)直流電壓中的交流成分。變壓器設(shè)置與否視具體情況而定。變壓器的作用是實(shí)現(xiàn)交流輸阿入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網(wǎng)與整流電路之間的電隔離。
整流電路的作用是將交流降壓電路輸出的電壓較低的交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動(dòng)性直流電，這就是交流電的整流過程，整流電路主要由整流二極管組成。經(jīng)過整流電路之后的電壓已經(jīng)不是交流電壓，而是一種含有直流電壓和交流電壓的混合電壓。習(xí)慣上稱單向脈動(dòng)性直流電壓。
半波整流電路是一種除去半周、圖下半周的整流方法。不難看出，半波整波可以說是以"犧牲"一半交流為代價(jià)而換取整流效果的，電流利用率很低（計(jì)算表明，整流得出的半波電壓在整個(gè)周期內(nèi)的平均值，即負(fù)載上的直流電壓Usc =0.45e2 ）因此常用在高電壓、小電流的場(chǎng)合，而在一般無線電裝置中很少采用。
全波整流電路可以看作是由兩個(gè)半波整流電路組合成的。變壓器次級(jí)線圈中間需要引出一個(gè)抽頭，把次組線圈分成兩個(gè)對(duì)稱的繞組，從而引出大小相等但極性相反的兩個(gè)電壓e2a 、e2b ，構(gòu)成e2a 、D1、Rfz與e2b 、D2 、Rfz ，兩個(gè)通電回路。
橋式整流電路是使用最多的一種整流電路。這種電路，只要增加兩只二極管口連接成"橋"式結(jié)構(gòu)，便具有全波整流電路的優(yōu)點(diǎn)，而同時(shí)在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)。
2.二極管整流電路圖
3.二極管整流電路原理
1、半波整流電路
一種最簡(jiǎn)單的整流電路。它由電源變壓器B 、整流二極管D 和負(fù)載電阻Rfz ,組成。變壓器把市電電壓(多為220伏)變換為所需要的交變電壓e2,D 再把交流電變換為脈動(dòng)直流電。
變壓器砍級(jí)電壓e2,是一個(gè)方向和大小都隨時(shí)間變化的正弦波電壓,在0~K時(shí)間內(nèi),e2為正半周即變壓器上端為正下端為負(fù)。此時(shí)二極管承受正向電壓面導(dǎo)通,e2通過它加在負(fù)載電阻Rfz上,在π~2π 時(shí)間內(nèi),e2為負(fù)半周,變壓器次級(jí)下端為正,上端為負(fù)。這時(shí)D承受反向電壓,不導(dǎo)通,Rfz,上無電壓。在π~2π時(shí)間內(nèi),重復(fù)0~π 時(shí)間的過程,而在3π~4π時(shí)間內(nèi),又重復(fù)π~2π時(shí)間的過程…這樣反復(fù)下去,交流電的負(fù)半周就被"削"掉了,只有正半周通過Rfz,在Rfz上獲得了一個(gè)單一右向(上正下負(fù))的電壓,達(dá)到了整流的目的,但是,負(fù)載電壓Usc。以及負(fù)載電流的大小還隨時(shí)間而變化,因此,通常稱它為脈動(dòng)直流。
這種除去半周、圖下半周的整流方法,叫半波整流。不難看出,半波整說是以"犧牲"一半交流為代價(jià)而換取整流效果的,電流利用率很低(計(jì)算表明,整流得出的半波電壓在整個(gè)周期內(nèi)的平均值,即負(fù)載上的直流電壓Usc =0.45e2 )因此常用在高電壓、小電流的場(chǎng)合,而在一般無線電裝置中很少采用。
2、全波整流電路
全波整流電路,可以看作是由兩個(gè)半波整流電路組合成的。變壓器次級(jí)線圈中間需要引出一個(gè)抽頭,把次組線圈分成兩個(gè)對(duì)稱的繞組,從而引出大小相等但極性相反的兩個(gè)電壓e2a 、e2b ,構(gòu)成e2a、D1、Rfz與e2b、D2、Rfz,兩個(gè)通電回路。
在0~π間內(nèi),e2a對(duì)Dl為正向電壓,D1 導(dǎo)通,在Rfz上得到上正下負(fù)的電壓;e2b對(duì)D2為反向電壓,D2 不導(dǎo)通。在π-2π時(shí)間內(nèi),e2b 對(duì)D2為正向電壓,D2導(dǎo)通,在Rfz 上得到的仍然是上正下負(fù)的電壓;e2a對(duì)D1為反向電壓,D1 不導(dǎo)通。
如此反復(fù),由于兩個(gè)整流元件D1、D2輪流導(dǎo)電,結(jié)果負(fù)載電阻Rfz 上在正、負(fù)兩個(gè)半周作用期間,都有同一方向的電流通過,因此稱為全波整流,全波整流不僅利用了正半周,而且還巧妙地利用了負(fù)半周,從而大大地提高了整流效率(Usc=0.9e2,比半波整流時(shí)大一倍)。
3、橋式整流電路
橋式整流電路是使用最多的一種整流電路。這種電路,只要增加兩只二極管口連接成"橋"式結(jié)構(gòu),便具有全波整流電路的優(yōu)點(diǎn),而同時(shí)在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)。
e2為正半周時(shí),對(duì)D1、D3和方向電壓,Dl,D3導(dǎo)通;對(duì)D2、D4加反向電壓,D2、D4截止。電路中構(gòu)成e2、Dl、Rfz 、D3通電回路,在Rfz ,上形成上正下負(fù)的半波整洗電壓,e2為負(fù)半周時(shí),對(duì)D2、D4加正向電壓,D2、D4導(dǎo)通;對(duì)D1、D3加反向電壓,D1、D3截止。電路中構(gòu)成e2、D2Rfz 、D4通電回路,同樣在Rfz 上形成上正下負(fù)的另外半波的整流電壓。
此重復(fù)下去,結(jié)果在Rfz ,上便得到全波整流電壓。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值,比全波整洗電路小一半!
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