常見的四種整流電路介紹

變頻器中的整流電路主要有不可控整流電路和可控整流電路兩種。

不可控整流電路是以整流二極管或橋式整流堆作為整流器件，將交流電壓變成單向脈動(dòng)直流電壓。常見的整流電路有半波整流、全波整流和橋式整流等。

一、單相半波整流電路

下圖為單相半波整流電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖及波形圖。

在電源變壓器次級(jí)輸出的交流電壓u2為正半周期內(nèi)，整流二極管正向偏置導(dǎo)通。電流經(jīng)過整流二極管流向負(fù)載，在Rl上得到一個(gè)極性為上正下負(fù)的電壓。

在U2為負(fù)半周期時(shí)，整流二極管反向偏置，電流基本上等于零。所以在負(fù)載電阻器Rl兩端得到的電壓也為0。相應(yīng)過程及結(jié)果可由上圖（c）所示波形具體表現(xiàn)出來。

單相半波整流電路的計(jì)算方法：

由于整流二極管的單向?qū)щ娮饔?，使變壓器次?jí)交流電壓變換成負(fù)載兩端的單向脈動(dòng)電壓，從而實(shí)現(xiàn)了整流。由于這種電路只在交流電壓的半個(gè)周期內(nèi)才有電流流過負(fù)載，故稱半波整流。

在半波整流電路中，負(fù)載上得到的脈動(dòng)電壓是含有直流成分的。這個(gè)直流電壓S等于半波電壓在一個(gè)周期內(nèi)的平均值，它等于變壓器次級(jí)電壓有效值u2的45%，即Uo=0.45U2。

二、單相全波整流電路

全波整流電路是在半波整流電路的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而得到的。它是利用具有中心抽頭的變壓器與兩個(gè)整流二極管配合，使VD1和VD2在交流電的正半周和負(fù)半周內(nèi)輪流導(dǎo)通，而且二者流過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。

從上圖所示波形可見，負(fù)載上得到的電流、電壓的脈動(dòng)頻率為電源頻率的兩倍，其直流成分也是半波整流時(shí)直流成分的兩倍U0=0.9U2

但是，在全波整流電路中，加在整流二極管上的反向峰值電壓卻增加了一倍。這是因?yàn)樵谡胫軙r(shí)VD1導(dǎo)通，VD2截止，此時(shí)變壓器次級(jí)兩個(gè)繞組的電壓全部加到二極管VD2的兩端。這就是說，全波整流電路對(duì)整流二極管的要求提高了。

三、單相橋式整流電路

下圖所示為單相橋式整流電路工作原理圖。

單相橋式整流電路整流過程中，四個(gè)整流二極管兩兩輪流導(dǎo)通，正負(fù)半周內(nèi)都有電流流過Rl.例如，當(dāng)?shù)貫檎胫軙r(shí)，整流二極管VD1和VD3因加正向電壓而導(dǎo)通，VD2和VD4因加反向電壓而截止。電流V從變壓器正端出發(fā)流經(jīng)整流二極管VD1、負(fù)載電阻器Rl、整流二極管VD3，最后流入變壓器負(fù)端，并在負(fù)載Rl上產(chǎn)生電壓降u0。

反之，當(dāng)u2為負(fù)半周時(shí)，整流二極管VD2、VD4因加正向電壓導(dǎo)通，而整流二極管VD1和VD3因加反向電壓而截止，電流流經(jīng)VD2、Rl、VD4，并同樣在Rl上產(chǎn)生電壓降u0.由于i1和i2流過Rl的電流方向是一致的，所以Rl上的電壓u0為兩者的和，因而其輸出直流電壓同樣為U0=0.9U2，而整流二極管反向峰值電壓是全波整流電路的一半。

四、三相橋式整流電路

下圖所示為三相橋式整流電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

三相橋式整流電路的工作過程可以分解成三個(gè)單相整流電路的整流過程，分別如下圖（a）、（b）、（c）所示。每一相整流和輸出與單相橋式整流電路的工作狀態(tài)相同，三個(gè)單相整流合成為三相整流效果，如圖（d）所示。

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