圖文詳解二極管整流電路工作原理

  二極管整流是利用了它具有單向?qū)щ娦?，也就是電流只能從正極流向負(fù)極，而不能從負(fù)極流向正極。只有在二極管兩端加正向電壓并且大于一定值時(shí)，二極管才會(huì)導(dǎo)通，導(dǎo)通后二極管的電阻很小，相當(dāng)于一根導(dǎo)線。而在二極管兩端加反向電壓時(shí)，二極管因?yàn)閮?nèi)部PN結(jié)的關(guān)系，反向電流很小，可以忽略不計(jì)，可以看做是截止?fàn)顟B(tài)。

 
  圖2是一個(gè)利用二極管半波整流的電路。  
  圖2中220V 50HZ交流電經(jīng)過變壓器變壓輸出U2，U2也是一個(gè)正弦交流電壓，大小和方向不斷變化，波形如下圖中上面的那個(gè)。當(dāng)正半周流過二極管的時(shí)候，A點(diǎn)電位處于高電位，B點(diǎn)為低電位，二極管為正向偏置，此時(shí)二極管導(dǎo)通，當(dāng)負(fù)半周流過二極管時(shí)，由于此時(shí)B點(diǎn)電位比A點(diǎn)電位高，二極管反偏，處于截止?fàn)顟B(tài)，沒有電流流過。最終形成了圖2中那個(gè)波形，只有正半周流過二極管，負(fù)半周被二極管給截止掉了，這種波形由于都是一個(gè)方向的大小變化，所以叫做脈動(dòng)直流電。  
  上面是二極管半波整流原理，一般在后面加濾波電容來使用，不過這種電路因?yàn)殡娏骼寐什桓?，很少用到?，F(xiàn)在大多都是采用的橋式整流。由一個(gè)變壓器，四只二極管，一個(gè)負(fù)載組成，其中四只二極管組成電橋電路。如下圖。   橋式整流電路都是利用了二極管單向?qū)щ娦詠碚鞯?，只不過沒有浪費(fèi)，它把負(fù)半周的信號(hào)翻上去，湊成連續(xù)的一個(gè)波形。因?yàn)檫@種電路對(duì)輸入正弦波的利用效率高，成為一種整流最常用的電路。  
  全波整流電路
  如果把整流電路的結(jié)構(gòu)作一些調(diào)整，可以得到一種能充分利用電能的全波整流電路。圖6是全波整流電路的原理圖。  
  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。
 
  全波整流電路的工作原理，可用圖7所示的波形圖說明。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(見圖7(b)。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(見圖7(C)。  
  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，如圖5-4(b)所示的那樣，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)。
 
  圖6所示的全波整濾電路，需要變壓器有一個(gè)使兩端對(duì)稱的次級(jí)中心抽頭，這給制作上帶來很多的麻煩。另外，這種電路中，每只整流二極管承受的最大反向電壓，是變壓器次級(jí)電壓最大值的兩倍，因此需用能承受較高電壓的二極管。



上一篇：快恢復(fù)二極管與快恢復(fù)模塊的區(qū)別
下一篇：二極管在反向偏置時(shí)是什么狀態(tài)?