同步整流电路中

2008年10月22日 星期三 18:41

图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益
图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2

图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3

图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点.

图5 和 图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计

图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K
图8的电阻匹配关系为R1=R2

图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称.

图10是利用单电源运放

实验 精密整流电路

一、实验目的

（1） 了解精密半波整流电路及精密全波整流电路的电路组成、工作原理及参数估算； （2） 学会设计、调试精密全波整流电路，观测输出、输入电压波形及电压传输特性。

二、知识点

半波精密整流、全波精密整流

三、实验原理

将交流电压转换成脉动的直流电压，称为整流。众所周知，利用二极管的单向导电性，可以组成半波及全波整流电路。在图1（a）中所示的一般半波整流电路中，由于二极管的伏安特性如图1（b）所示，当输入电压

幅值小于二极管的开启电压

时，二极管在信

号的整个周期均处于截止状态，输出电压始终为零。即使映

大于

幅值足够大，输出电压也只反

的那部分电压的大小，故当用于对弱信号进行整流时，必将引起明显的误差，

甚至无法正常整流。如果将二极管与运放结合起来，将二极管置于运放的负反馈回路中，则

可将上述二极管的非线性及其温漂等影响降低至可以忽略的程度，从而实现对弱小信号的精密整流或线性整流。

Vi VO

图1 一般半波整流电路

1.精密半波整流

图2给出了一个精密半波整流电路及其工作波形与电压传输特性。下面简述该电路的工作原理：

当输入>0时，<0，二极管D1导通、D2截止，由于N点“虚地”，故≈0（≈-0.6V）。

当输入<0时，>0，二极管D2导通、D1截止，运放组成反相比例运算器，故

实验 精密整流电路

一、实验目的

（1） 了解精密半波整流电路及精密全波整流电路的电路组成、工作原理及参数估算； （2） 学会设计、调试精密全波整流电路，观测输出、输入电压波形及电压传输特性。

二、知识点

半波精密整流、全波精密整流

三、实验原理

将交流电压转换成脉动的直流电压，称为整流。众所周知，利用二极管的单向导电性，可以组成半波及全波整流电路。在图1（a）中所示的一般半波整流电路中，由于二极管的伏安特性如图1（b）所示，当输入电压

幅值小于二极管的开启电压

时，二极管在信

号的整个周期均处于截止状态，输出电压始终为零。即使映

大于

幅值足够大，输出电压也只反

的那部分电压的大小，故当用于对弱信号进行整流时，必将引起明显的误差，

甚至无法正常整流。如果将二极管与运放结合起来，将二极管置于运放的负反馈回路中，则

可将上述二极管的非线性及其温漂等影响降低至可以忽略的程度，从而实现对弱小信号的精密整流或线性整流。

Vi VO

图1 一般半波整流电路

1.精密半波整流

图2给出了一个精密半波整流电路及其工作波形与电压传输特性。下面简述该电路的工作原理：

当输入>0时，<0，二极管D1导通、D2截止，由于N点“虚地”，故≈0（≈-0.6V）。

当输入<0时，>0，二极管D2导通、D1截止，运放组成反相比例运算器，故

编辑本段整流电路-简介

整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电，这就是交流电的整流过程，整流电路主要由整流二极管组成。经过整流电路之后的电压已经不是交流电压，而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压，习惯上称单向脉动性直流电压。 编辑本段对整流电路的意义有一下总结：

1、电源电路中的整流电路主要有半波整流电路、全波整流电路和桥式整流三种，倍压整流电路用于其它交流信号的整流，例如用于发光二极管电平指示器电路中，对音频信号进行整流。

2、前三种整流电路输出的单向脉动性直流电特性有所不同，半波整流电路输出的电压只有半周，所以这种单向脉动性直流电主要成分仍然是50Hz的，因为输入交流市电的频率是50Hz，半波整流电路去掉了交流电的半周，没有改变单向脉动性直流电中交流成分的频率；全波和桥式整流电路相同，用到了输入交流电压的正、负半周，使频率扩大在倍为100Hz，所以这种单向脉动性直流电的交流成分主要成分是100Hz的，这是因为整流电路将输入交流电压的一个半周转换了极性，使输出的直流脉动性电压的频率比输入交流电压提高了一倍，这一频率的提高有利于滤波电路的滤波。

3、在电源电路的三种整流电路中，只有

整流电路大全

9.3.7 正、负极性全波整流电路及故障处理

如图9-24所示是能够输出正、负极性单向脉动直流电压的全波整流电路。电路中的T1是电源变压器，它的次级线圈有一个中心抽头，抽头接地。电路由两组全波整流电路构成，VD2和VD4构成一组正极性全波整流电路，VD1和VD3构成另一组负极性全波整流电路，两组全波整流电路共用次级线圈。

图9-24 输出正、负极性直流电压的全波整流电路

1．电路分析方法

关于正、负极性全波整流电路分析方法说明下列2点：

（1）在确定了电路结构之后，电路分析方法和普通的全波整流电路一样，只是需要分别分析两组不同极性全波整流电路，如果已经掌握了全波整流电路的工作原理，则只需要确定两组全波整流电路的组成，而不必具体分析电路。

（2）确定整流电路输出电压极性的方法是：两二极管负极相连的是正极性输出端（VD2和VD4连接端），两二极管正极相连的是负极性输出端（VD1和VD3连接端）。

2．电路工作原理分析

如表9-28所示是这一正、负极性全波整流电路的工作原理解说。

表9-28 正、负极性全波整流电路的工作原理解说

关键说明 词 正极性整流电路由电源

关于桥式整流电路的特点描述

科技信息。机械与电子ｏ２０１０年第１９期

桥式整流电路的特点

凌振峰

（广东省茂名市技工学校广东茂名５２５０００）

【摘要】笔者认为，桥式整流的线路图比较复杂，难学易忘，但如果弄清了线路特点，不但可以解决学习上的困难，而且可以把不同形式排列的二极营，迅速连成桥式整流电路，并提高鉴别正确与错误接法的能力。

【关键词】桥式整流电路；特点

不少同学在学习了整流以后，觉得桥式整流的线路图比较复杂。

难学易忘。如果弄清了线路特点，不但可以解决学习上的困难．而且可

以把不同形式排列的二极管，迅速连成桥式整流电路。并提高鉴别正例２如图３一（１）所示的四个二极管，能否连成桥式整流电路？分析：由于Ｖｌ和Ｖ２是不同区连在一起。Ｖ３和Ｖ４是两个Ｎ区连在一起，所以将它们组成刚路时。应把两个Ｐ庆连在一起．再把两个不

同区连在一起，为此可将Ｖ１、Ｖ３连接。Ｖ２、Ｖ４连接（也可Ｖ１和ｖ４相

连。Ｖ２和Ｖ３相连）。但连接

后发现：相同区的连接点

ＰＩ、Ｐ２靠在一起，不同区的

连接点０ｌ、０２靠在一起。它

们不相互间隔（图３一（２）），

所以这四个二极管不能连

成桥式整流电路。

如果把Ｖ２的管脚调换

一下，如图４一（１）所示。那么

就可以接成如图４一（２）所示

的桥式整流电路。

例３将图５一

单相桥式整流电路

整流电路

整流电压的平均值：U0

=1

02sin td( t) 2 0.9U2;

负载电阻中的直流电流（负载电流平均值）：I0=U0/RL=0.9U2/RL;

流过每个二极管的电流相等且等于负载平均电流的一半：ID=U1I0 0.452; 2RL

当D1,3导通时，在理想条件下，D2,4的阴极与a端是等电位点，D2,4的阳极与b端是等电位的点，因此其两端的最高反向工作电压即为交流电压u2的幅值U2m；D2,4导通时同理。二极管承受的最高反向电压：UDRM=U2M

2。这是作为选用二极管的依据。

滤波电路

电容滤波电路：

经电容滤波后的输出电压变得较为平滑，RLC的值越大，输出的波形越平滑，即为滤波效果越好，通常取：RLC 3 5 T/2 (T为交流电网电源的周期)

电容耐压值

Uc>2

负载上的直流电压平均值U0为 U0 1.2U2

滤波电路的两个主要性能指标：

（1） 文波系数：反应滤波的质量，越小滤波越好。

波纹系数=(脉动直流电压有效值/输出直流电压平均值)*100%

（2） 滤波电路的外特性：表明加上滤波电路后，负载的电压与电流的关系。

LC滤波电路：

整流输出的脉动电压，经仅由电容构成的滤波器滤波后，仍然有较大的波纹，为了进一步降

单相桥式整流电路

整流电路

整流电压的平均值：U0

=1

02sin td( t) 2 0.9U2;

负载电阻中的直流电流（负载电流平均值）：I0=U0/RL=0.9U2/RL;

流过每个二极管的电流相等且等于负载平均电流的一半：ID=U1I0 0.452; 2RL

当D1,3导通时，在理想条件下，D2,4的阴极与a端是等电位点，D2,4的阳极与b端是等电位的点，因此其两端的最高反向工作电压即为交流电压u2的幅值U2m；D2,4导通时同理。二极管承受的最高反向电压：UDRM=U2M

2。这是作为选用二极管的依据。

滤波电路

电容滤波电路：

经电容滤波后的输出电压变得较为平滑，RLC的值越大，输出的波形越平滑，即为滤波效果越好，通常取：RLC 3 5 T/2 (T为交流电网电源的周期)

电容耐压值

Uc>2

负载上的直流电压平均值U0为 U0 1.2U2

滤波电路的两个主要性能指标：

（1） 文波系数：反应滤波的质量，越小滤波越好。

波纹系数=(脉动直流电压有效值/输出直流电压平均值)*100%

（2） 滤波电路的外特性：表明加上滤波电路后，负载的电压与电流的关系。

LC滤波电路：

整流输出的脉动电压，经仅由电容构成的滤波器滤波后，仍然有较大的波纹，为了进一步降

一、 课程名称

PWM整流电路的仿真

二、 课程设计的内容，指标内容及要求，应完成的任务

本课程设计是要设计一个PWM整流电路，而我们选择设计单相全桥PWM整流电路，对于全桥电路来说，直流侧电容只要一个就可以了，交流侧电感和电阻是电路正常工作所必须的。我们设计的单相全桥PWM整流电路的具体设计内容如下：1、整流电路为单相全桥电路；2、整流变压器额定参数的计算；3、晶闸管（全控型器件）电压、电流额定的选择；4、电抗器电感值的计算；5、保护电路（缓冲电路）的设计；6、触发电路（驱动电路）的设计；7、画出完整的主电路原理图和控制电路原理图；8、用MATLAB进行仿真，观察结果。

本课程设计的指标内容要求是要使设计出的PWM整流电路工作在整流状态，即交流侧电流Is与电压Us相位相同且超前于线电压Uab,从而能够达到整流目的。

应完成的任务是调节PWM控制电路和主电路里的各元件参数，从而使交流侧电流Is与电压Us相位相同且超前于线电压Uab，使电路工作在整流状态。

三、 设计方案选择及论证

设计方案的选择：我们选择的主电路是单相全桥电路其中全控型器件为电力MOSFET，控制电路为单极性PWM控制，控制方法为间接电流控制。

设计方案的论证：同SPWM逆变电路控制输出电压

整流电路仿真实验

实验一：单相桥式全控整流电路的MATLAB仿真

一、 实验内容

掌握单相桥式全控整流电路的工作原理；熟悉仿真电路的接线、器件及其参数设置；明确对触发脉冲的要求；观察在电阻负载、阻感负载和反电动势阻感负载情况下，控制角?取不同值时电路的输出电压和电流的波形。

二、 实验原理 1. 电阻性负载工作原理

在单相桥式全控整流电路中，闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2和VT3组成另一对桥臂。 在u2正半周（即a点电位高于b点电位）， 若4个晶闸管均不导通，id=0，ud=0，VT1、VT4串联承受电压u2。在触发角?处给VT1和VT4加触发脉冲，VT1和VT4即导通，电流从电源a端经VT1、R、VT4流回电源b端。当u2过零时，流经晶闸管的电流也降到零，VT1和VT4关断。

在u2负半周，仍在触发角?处触发VT2和VT3导通，电流从电源b端流出，经VT3、R、VT2流回电源a端。到u2过零时，电流又降为零，VT2和VT3关断。整流电路图如图1-1所示。

图1-1 单相桥式全控整流电路带电阻负载时的电路

1

2. 阻感性负载工作原理

电路如图1-2所示，在u2正半周期触发角?处给晶闸管VT1和VT4加触发脉冲使其开通，ud