+ u
i+O RL uO
例1：单相桥式整流电路中，已知交流电网电压为
220V，负载电阻 RL = 50, 负载电压UO=100V, 试求变 压器的变比和容量, 并选择二极管。
解：变压器二次电压有效值 U UO 100 V 111 V 0.9 0.9
考虑到变压器二次绕组及二极管上的压降，变压
单相全波整流电路
(a)电路图 单相全波整流电路
(b)波形图
根据图（b）可知，全波整流电路的输出， 与桥式整流电路的输出相同。输出平均电压为：
VO
VL
1 π
π
0
2V2
sin
td(
t)
22 π
V2
0.9V2
流过负载的平均电流为：
Io
IL
2 2V2 π RL
0.9V2 RL
流过二极管的平均电流为：
1. 电路结构
3. 工作波形
u
Tr a D iO
u
2U
+
+
－
Hale Waihona Puke u –RL u–O－ OuO
t
b
2U
2. 工作原理 u 正半周
O
uD
t
Va > Vb，二极管D导通。 O
t
18.1.1 单相半波整流电路
－
1. 电路结构
Tr a
u
+
D iO +
3. 工作波形 u
2U
u –
RL uO –
O
t
b
uO
2U
u 正半周
(4) 每个二极管承受的最高反向电压 URM URM 2U
(5) 变压器二次电流有效值 I
I
1 2π
π
0
(
I
ms
in
t
)2
d
t
Im 2
2
Io
1.57 IO
5. 整流二极管的选择
平均电流 ID 与最高反向电压 URM 是选择整
流二极管的主要依据。
选管时应满足： IOM ID ， URWM URM
u
－b –
D3
uO RL
D2 – －
uO
t
2U
2. 工作原理 u 正半周
uD
t
t
Va>Vb，二极管 D1、 D3
2U uD2
导通， D2、 D4 截止 。
uD4
18.1.2 单相桥式整流电路
1. 电路结构
3. 工作波形
iO
u
－a + D4
D1 +
2U
u
b –
D3
uO RL
D2 – －
uO
t
2U
S定义：整流输出电压的最低次谐波的幅值与平均值之比。
用傅氏级数对全波整流的输出 uo 分解后可得:
vO
2 2V2 (π
4 3π
cos2
t
4 15π
cos4
t
)
S
4
2V2 3π
2
2V2 π
2 3
0.67
单相全波整流电路
电路 i D1
iL
i D2
工作原理与波形 思考
1. 与桥式整流电路相比较有何异同？ 2. 如欲得到负的输出电压，二极管应如何连接？
ID
1 2
IL
2 2V2 2πRL
0.45V2 RL
二极管所承受的最大反向电压
VRM 2 2V2
是桥式整流 的两倍
单相桥式整流电路的变压器效率较高，在同 样的功率容量条件下，体积可以小一些。
同时，全波整流时其电源变压器必须有中心 抽头，需要变压器二次线圈是双绕组的 。
单相桥式整流电路的总体性能优于单相半波和 全波整流电路，故广泛应用于直流电源之中。
2. 工作原理
u 负半周 Va<Vb, 二极管D2、D4 导通， D1、D3 截止 。
uD
2U uD2 uD4
t
t
uD1 uD3
4. 参数计算
(1) 整流电压平均值 UO
UO
1 π
π
0
2Usin td( t) 0.9U
(2) 整流电流平均值 IO
IO
1
0
Im
sin td(t)
2Im
IO
UO RL
0.9
U RL
(3) 流过每个二极管电流平均值 ID
负载电流的一半
1 ID 2 IO
(4) 每个二极管承受的最高反向电压 URM URM 2U
(5) 变压器二次电流有效值 I
I
1 π
π
0
(
I
msin
t
)
2
d
t
Im 2
I 2
2 Io 1.11Io
脉动系数Ｓ
流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分 量，可将脉动电压做傅里叶分析。
注意，整流电路中的二极管是作为开关运用的。 整流电路既有交流量，又有直流量，通常对:
输入（交流）—-用有效值或最大值； 输出（交直流）-—用平均值；
整流管正向电流—-用平均值；
整流管反向电压-—用最大值。
桥式整流电路的优点：
(1) 输出直流电压高； (2) 脉动较小； (3) 二极管承受的最大反向电压较低； (4) 电源变压器得到充分利用。
优点：结构简单，使用的元件少。 缺点：只利用了电源的半个周期，所以电源利用 率低,输出的直流成分比较低；输出波形的脉动大; 变 压器电流含有直流成分，容易饱和。故半波整流只用 在要求不高，输出电流较小的场合。
18.1.2 单相桥式整流电路
1. 电路结构
3. 工作波形
iO
u
a + D4
D1 +
2U
目前，半导体器件厂已将整流二 极管封装在一起，制成单相及三相整 流桥模块，这些模块只有输入交流和 输出直流引线，减少接线，提高了可 靠性，使用起来非常方便。
18.1.2 单相桥式整流电路
单相桥式整流电路的几种形式
+
D4
D1 iO +
~
u
RL uO
D3
D2
~
+ u
D1
D2 RL
iO
+ uO
~
D4
D3
18.1 整流电路
整流电路的作用: 将交流电压转变为脉动的直流电压。
整流原理： 利用二极管的单向导电性。
常见的整流电路： 半波、全波、桥式和倍压整流; 单相和三相整流等。
分析时可把二极管当作理想元件处理： 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
下面重点分析半波和桥式整流、滤波电路。
18.1.1 单相半波整流电路
第18章 直流稳压电源
18.1 整流电路 18.2 滤波器 18.3 直流稳压电源
第18章 直流稳压电源
小功率直流稳压电源的组成
变压
整流
滤波
稳压
交流电源
负载
u1
u2
u3
u4
uO
功能：把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压。
电源变压器 将交流电网电压u1变为合适的交流电压u2。 整流电路 将交流电压u2变为脉动的直流电压u3。 滤波电路 将脉动直流电压u3转变为平滑的直流电压u4。 稳压电路 清除电网波动及负载变化的影响,保持输出电uO的稳定。
器二次电压一般应高出 5%~10%，即取
U = 1.1 111V 122 V 每只二极管承受的最高反向电压
O
Va>Vb，二极管D导通。
uD
t
u 负半周
O
t
2U
Va< Vb，二极管D 截止。
4. 参数计算
(1) 整流电压平均值 Uo
UO
1 2π
π ο
2Usin td( t) 0.45U
(2) 整流电流平均值 IO
IO
1
2
0
Im
sin td(t)
Im
IO
UO RL
U 0.45
RL
(3) 流过每个二极管电流平均值 ID ID IO