二極管的整流原理,二極管怎么整流的-KIA MOS管
信息來(lái)源:本站 日期:2024-10-28
在電力電子應(yīng)用中,將交流電變換為直流電的這種AC/DC(Alternating Current / Direct Current)變換被稱為整流(rectification)。 利用二極管的單向?qū)щ娦钥梢詫?shí)現(xiàn)整流。
二極管有兩個(gè)電極:正極和負(fù)極。當(dāng)在二極管兩端加上正向電壓時(shí),電流可以從正極流向負(fù)極,二極管導(dǎo)通;而加上反向電壓時(shí),電流無(wú)法通過(guò),二極管截止。這種特性使得二極管在電路中起到類(lèi)似開(kāi)關(guān)的作用,只允許電流在一個(gè)方向上流動(dòng)。
二極管整流電路一般分為半波整流和全波整流兩種。
半波整流電路只利用了交流信號(hào)的正半周或負(fù)半周,通過(guò)一個(gè)二極管將其轉(zhuǎn)化為單向的直流信號(hào)。當(dāng)輸入信號(hào)的正半周時(shí),二極管正向?qū)ǎ划?dāng)輸入信號(hào)的負(fù)半周時(shí),二極管反向截止。通過(guò)這種方式,只有正半周的信號(hào)被保留,而負(fù)半周的信號(hào)被過(guò)濾掉,從而實(shí)現(xiàn)了半波整流。
全波整流電路則利用了交流信號(hào)的全部波形,通過(guò)兩個(gè)二極管交替導(dǎo)通將其轉(zhuǎn)化為單向的直流信號(hào)。當(dāng)輸入信號(hào)的正半周時(shí),D1二極管正向?qū)ǎ欢?dāng)輸入信號(hào)的負(fù)半周時(shí),D2二極管反向?qū)āMㄟ^(guò)這種方式,無(wú)論是正半周還是負(fù)半周,都能夠被保留下來(lái),從而實(shí)現(xiàn)了全波整流。
半波整流電路
220V交流市電從變壓器一次繞組輸入,二次繞組輸出。
整流電路的分析需要考慮交流電的正、負(fù)半周。
1、交流電正半周時(shí),交流電壓使VD1正極上電壓高于地線電壓,如下圖所示,二極管負(fù)極通過(guò)電阻R1與地端相連。此時(shí)VD1正極電壓大于負(fù)極電壓,二極管VD1處于正向?qū)顟B(tài)。
2、交流電負(fù)半周時(shí),交流輸入電壓使二極管VD1正極電壓低于負(fù)極電壓,此時(shí)VD1處于反向偏置狀態(tài),二極管截止、相當(dāng)于開(kāi)路,電路中無(wú)電流流動(dòng)。整流電路沒(méi)有電壓輸出。
綜合分析:整流二極管在交流輸入電壓正半周期間處于導(dǎo)通狀態(tài),由于正半周交流輸入電壓大小在變化,所以流過(guò)電阻的電流大小也在變化,這樣,整流電路輸出電壓大小也在相應(yīng)變化,并與輸入電壓的半波周期波形相同。而在交流輸入電壓負(fù)半周期間,整流二極管處于截止?fàn)顟B(tài),電路無(wú)法形成回路,電阻上也就沒(méi)有電壓。
通過(guò)這一整流電路,輸入電壓的負(fù)半周被切除,最后得到正極性(正半周)的單向脈動(dòng)直流輸出電壓。
全波整流電路
下圖是全波整流電路(正極性全波整流)。從圖中可以看出,全波整流電路有兩個(gè)特征:全波整流電路使用兩個(gè)整流二極管;電源變壓器二次繞組必須有中心抽頭。
整流二極管VD1導(dǎo)通時(shí)的電流回路:二次繞組L1上端-整流二極管VD1正極-VD1負(fù)極-R1-地-二次繞組中心抽頭-二次繞組L1。
整流二極管VD2導(dǎo)通時(shí)的電流回路:二次繞組L2下端-整流二極管VD2正極-VD2負(fù)極-R1-地-二次繞組中心抽頭-二次繞組L2。
由此可見(jiàn),全波整流電路能夠?qū)⒔涣麟妷旱呢?fù)半周電壓轉(zhuǎn)換成負(fù)載上的正極性單向脈動(dòng)直流電壓。
還有一點(diǎn)需要注意的是:因?yàn)閷⒔涣鬏斎腚妷旱呢?fù)半周電壓轉(zhuǎn)換成了正半周電壓,所以頻率提高了一倍。
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