全波整流器是一種對(duì)交流進(jìn)行整流的電路,它能夠?qū)⒔涣?a target="_blank">電源轉(zhuǎn)化為直流電源。在這種整流電路中,電流在半個(gè)周期內(nèi)流過一個(gè)整流器件(如晶體二極管),而在另一個(gè)半周期內(nèi),電流流經(jīng)第二個(gè)整流器件。這兩個(gè)整流器件的連接使得流經(jīng)它們的電流能夠以同一方向流過負(fù)載。這種設(shè)計(jì)提高了整流器的效率,并使已整電流更易于平滑。
全波整流器相較于半波整流器具有更高的電壓輸出、電流穩(wěn)定、波動(dòng)小的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樵谡麄€(gè)周期內(nèi)都有電流流過,所以其效率比半波整流器更高。此外,全波整流器可以應(yīng)用于各種電子設(shè)備中,無需考慮輸入電壓的方向或極性。
然而,全波整流器也有一些缺點(diǎn)。它需要使用四個(gè)二極管,因此成本較高。同時(shí),由于使用了更多的器件,整個(gè)電路的外形也較大,需要更多的空間來安裝。
全波整流器定義為將交流電的半周期轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流信號(hào)的整流器。其電路示意圖如下:
全波整流器工作原理
在使用電容濾波器的全波整流電路中,電容C位于RL負(fù)載電阻兩端。該整流器的工作原理與半波整流器幾乎相同。唯一的區(qū)別是半波整流器只有一個(gè)半周期(正或負(fù)),而全波整流器有兩個(gè)半周期(正和負(fù))。
當(dāng)在整個(gè)正半周期施加輸入交流電壓時(shí),二極管D1獲得正向偏置并允許電流流動(dòng),而二極管D2獲得反向偏置并阻止電流流動(dòng)。
在上述半個(gè)周期中,二極管D1中的電流經(jīng)過濾波器并激活電容器。但是,只有當(dāng)施加的電壓高于電容器電壓時(shí),電容器才會(huì)充電。首先,電容器不會(huì)充電,因?yàn)殡娙萜靼逯g不會(huì)留下電壓。因此,當(dāng)電路中接通電壓時(shí),電容器將立即充電。
在整個(gè)傳輸時(shí)間內(nèi),電容器被充電至輸入電源電壓的最高值。電容器在正半周期的四分之一波形處包含最高電荷。最終,電源電壓等于電容器的電壓。一旦交流電壓開始下降并低于電容器的電壓,之后電容器開始逐漸放電。
當(dāng)輸入交流電源電壓出現(xiàn)負(fù)半周期時(shí),二極管D1會(huì)反向偏置,但二極管D2會(huì)正向偏置。在整個(gè)負(fù)半周期中,二極管D2中的電流使濾波器對(duì)電容器充電。但是,當(dāng)施加的交流電壓高于電容器的電壓時(shí),電容器充電就會(huì)發(fā)生。
電路中的電容器沒有充滿電,因此充電不會(huì)立即發(fā)生。一旦電源電壓高于電容器的電壓,電容器就會(huì)充電。在兩個(gè)半周期中,電流將以相同方向流過RL負(fù)載電阻。因此,我們要么獲得整個(gè)正半周期,要么獲得負(fù)半周期。這樣,我們就可以得到總的正半周。
全波整流器的作用是什么
全波整流器在電力電子和通信系統(tǒng)中起著重要的作用,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
提供穩(wěn)定的直流電源:全波整流器可以有效地將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源,從而為各種電子設(shè)備和系統(tǒng)提供所需的穩(wěn)定直流電。這對(duì)于許多電子設(shè)備來說至關(guān)重要,因?yàn)樗鼈冃枰€(wěn)定的直流電才能正常工作。
減小電源紋波:交流電源在傳輸過程中會(huì)存在紋波,即交流電信號(hào)中包含的周期性振蕩。通過全波整流,可以有效地減小電源的紋波,從而確保電源信號(hào)的純凈性和穩(wěn)定性。
提高電源效率:全波整流器相較于其他整流方式,如半波整流,能夠更有效地利用輸入信號(hào)的全部能量,從而提高電源的效率。
降低輸出紋波:在某些精密全波整流器中,通過在整流器中增加一個(gè)額外的二極管,可以有效地降低輸出信號(hào)的紋波。這有助于減小輸出信號(hào)的紋波幅度,使直流輸出更為穩(wěn)定。
全波整流器通過其高效的整流能力和穩(wěn)定的直流輸出,為各種電子設(shè)備和系統(tǒng)提供了可靠的電源保障,滿足了它們對(duì)穩(wěn)定直流電的需求。
審核編輯:黃飛
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