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单向桥式整流电路为什么是4个二极管,而不用两个二极管?

单向桥式整流电路为什么是4个二极管,而不用两个二极管?

编辑:钣金加工厂???来源:本站???发布时间:2021-03-02 11:21????浏览量:

  二极管功能是单向导通,用一个二极管的整流属于半波整流,大家都知道,交流电是正弦波,半波整流输出只能获得正弦波的正半波部分,负半波部分则损失掉了,这样输出的直流电非常陡峭!用两个二极管也并没改变半波整流的特性,为了获得平滑的直流电还需要用桥式整流。下图半波整流与桥式整流的波形图,大家一看孰优孰劣一目了然。

  需要四个二极管才能组成整流桥

  整流利用的是二极管的单向导通特性;整流分为半波整流、全波整流和桥式整流。在半波整流电路中,由于只有一个二极管参与,正弦波交流电的负半波会被损失掉;全波整流有两个整流二极管参与工作,需要用到中间抽头的变压器才可以把正、负半波利用上。桥式整流需要四个整流二极管参与,可以有效的把交流电正、负半波利用。

  在半波整流电路中,交流电正弦波为正半波时,可以通过整流二极管,负半波被二极管阻挡损失掉。

  全波整流只需要两个整流二极管就可以把正弦波交流电的正、负半波利用上,但变压器有一点特别,需要中间抽头进行回流,否则是没法进行工作的。

  桥式整流是全波整流的改进,变压器不需要是间抽头就可以把正弦波交流电的正、负半波利用上,但需要用到四个整流二极管。

  当交流电为正半波时,其中的两个整流二极管参与了工作,构成回路。

  当交流电为负半波时,则由另外两个整流二极管参与工作,构成回路。

  由此可见,桥式整流电路在,必须用到四个整流二极管。

  二极管可以被用作整流,将交流电转化为直流电,在开关电源、电源适配器中应用非常广泛。在整流时,二极管的数量可以是1个,也可以是2个,甚至是4个,分别对应不同的整流技术方案。4个二极管是桥式整流;2个二极管是全波整流;1个二极管是半波整流。题目中,提到的4个二极管就是桥式整流。

  由于二极管具有单向导电特性,PN节只有在正向偏置的时候才会导通,所以半波整流只在交流电的导通半个周期,而另外半个周期是截止的。半波整流的技术方案和波形如下图所示。

  可见,二极管只在正半周期内导通,而在负半周期内截止,这就导致负半周期内的交流电被损失掉了,转换效率非常低。这种方案只用在小功率负载的情况中,如交流电源指示灯。

  全波整流中,两个二极管交替导通-截止,不会损失某半周期内的交流电,在正半周期时,二极管D1导通,在负半周期是二极管D2导通。如下图所示。

  但是全波整流中所用到的变压器有所区别,必需是具有中间抽头的变压器。

  目前桥式整流方案用的是最多的,四个二极管构成整流桥。在每半个周期内只有两个二极管是导通,另外两个二极管是截止的,这两组二极管导通-截止相互交替。如下图所示。

  桥式整流弥补了半波整流和全波整流的缺点,大大提高了整流效率,又不需要带有中间抽头的变压器。

  半波整流只用到一个二极管,电路简单,但是转化效率非常低;全波整流用到了两个二极管,但是要求变压器具有中间抽头;桥式整流结合了半波和全波的优点,又提高了效率,目前应用做多。

  提问中应该把开头的“单向”两个字去掉,因为整流电路没有单向双向之分。桥式整流电路之所以要用4个二极管是由桥式整流的工作原理决定的。

  所谓整流就是通过单向导电的器件,把交流电变为直流电的过程。最简单的整流电路是在交流电源上串联一个半导体二极管。当交流电处于正半周时,可以通过二极管到达负载。而负半周时因电流方向相反,没有办法通过二极管所以就只能放弃了。由于只利用了交流波形的一半,所以又称为半波整流。从图中可以看出,半波整流后的输出每秒钟要中断50次,同时因波形被砍掉一半,能量也会损失约50%.不过经滤波后情况会大为改观。但半波整流电路简单成本低,所以仍在很多电路中被广泛应用。

  能把交流电正负半周都利用起来的叫做全波整流。全波整流分两种形式,一种是用两支二极管配合变压器中心抽头的形式;另一种就是提问中讲的桥式整流:

  大家先看一下这两种电路的共同点,很明显D1D2可以分别把交流电的正半周和负半周都变成直流电的正极输出。

  而任何有电流通过的电路都是一个完整回路,否则就相当于关闭了电源开关,不会有电流通过。左图变压器中心抽头的作用就是为电流提供通路。右图的全波桥式整流,变压器没有抽头,为解决电流通路,于是就增加了D3D4,但D3D4是不可以用导线直接连通的,否则会短路的一塌糊涂。由此可见,为能让电流形成回路,变压器抽头或增加两个二极管,两个方案必选其一。

  在整流器件非常昂贵的年代,特别是在真空二极管时代,多用两支电子管的成本和功耗都是巨大的,所以大都采用变压器抽头的方式来降低成本、减少能耗。但现在情况不一样了,二极管的价格已跌至白菜叶子价格了,相比之下柒包线的价格反倒一路飙升。所以现在的全波整流几乎都是采用了4支二极管的桥式整流。

  但桥式整流也有一个致命缺点就是压降稍大一些,因它的正半周和负半周都要分别通过两支二极管,钣金加工编辑分析由于硅整流二极管都存在0.7V的压降,所以整个桥式整流会造成1.4V的压降。这对于对导通电压“斤斤计较”的电路,则是不可忽略的因素。比如万用表的交流电压档很少有用桥式整流,主要就是考虑到仪表的低电压特性。当然在用作电源时,这区区1.4Ⅴ是完全可以忽略不计的。以上是我的回答。

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  单相桥式整流电路为什么是四个二极管,而不用两个二极管?

  想要全面的了解和掌握这个常识,首先应该从直流电说起。

  电荷沿着导线、负载,从正极流向负极,且方向保持不变的,具有单向流动特性的电流叫直流电(大体就是这个意思)。想要在交流电路中得到一个恒定不变的直流电,就得需要一种特殊的电器元件------二极管,一只二极管即可形成一个单向半波整流电路。

  利用二极管单向导电的特性,一个二极管就能得到一个单相半波整流电路。原理是:当二极管正极接电源正端,负极接电源负端,当电源在正半周时,电路马上有电流流过。反之,电源为负半周时,则无电流流过,此时二极管为不导通状态。但是一个二极管整流出来的直流电分量较小,约为额定电压的0.45倍。

  一个二极管构成单向半波整流电路,两个二极管组合在一起,就构成了一个单向全波整流电路。半波整流电路是正半周导通,负半周为截止状态。全波整流电路则不然,正半周时,其中的一个二极管导通,负半周时截止,但是另一个二极管在负半周时却是导通,正半周为截止状态。这样,两个二极管轮流导通,就得到了一个比较稳定脉冲电压。

  和上面先容的是同样的道理,由两个单向全波四个二极管组成的整流电路,为单向桥式整流电路。四个二极管,两两对接,其中的两只二极管是反接的。

  当输入正弦波的正半部时,有两只管导通,得到正的输出;输入正弦波的负半周时,另两只管导通,由于这两只管是反接的,所以输出还是得到正弦波的正半部分。这样就得到了一个比较完整的、稳定的脉动电压。桥式整流电路效率比全波整流高一倍。

  说到这里,相信你应该明白,为什么单向桥式整流电路用四个二极管,而不用两个二极管的道理了吧?

  好的,就回答到这里,以上是我的原创文章(图片摘自网络),未经本人同意,禁止抄袭转载,否则必究。

  感谢您的阅读,我是电工基础课,如果您觉得还行,就请您点个赞或者加一个关注吧!如有不足之处,请您在评论区留言批评、指正,谢谢。

  1.什么是单向桥式整流电路?

  1.单向桥式整流电路也叫整流桥堆.桥式整流器是利用四个二极管两两对接.输入正半波的正半部分是两支管导通得到正的输出,输入正玄波的负半部分时,另两只管导通由于两只管反接,所以输出还是得到正玄的利用效率比半波整流高一倍。

  2.桥式电路的组成

  由一个变压器,四只二极管,一个负载组成,其中四只二极管组成电桥电路如图所示

  3.电路简单分析

  当变压器的二次电压u2正半周期时的通路情况u+~vD1~RL~VD3~u_.同时vd2和vd4截止,输出的是脉动直流电压

  如果是从u2负半周期时的通路情况U_~VD2~RL~VD4~U+.同时vd1和vd3截止。输出的也是脉动直流电压。

  4.单向桥式电路的缺点

  桥式整流如果接反一个二极管电流,将不再经过负载,而是通过二极管构成回路,相当于短路,二极管是要烧坏的。还有一个缺点,就是控制信号的半个周期管子工作,这样直流电源有半个周期,处于闲置状态。

  5.两只整流二极管组成的全波整流电路

  这种电路也是全波整流电路。简单分析。这种电路对变压器是有要求的,需要用一个带中性轴线的变压器如果交流电位与正半周期,也就是A点的电压高与B点的电压V1导通v2截止。电流从A~V1~RL~C.

  同理,如果交流电位位于负半周期B点高与A点v2导通v1截止。电流方向B~V2~RL~C.

  因此我想回答的是单向桥式整流电路是普通的二极管组成的桥式整流电路,而两个专门的整流二极管管也可以实现全波整流电路.

  希翼我的回答能让你满意,喜欢的话关注加转发谢谢

  用两个二极全波整流时,需要用带中间抽头的变压器,这样成本会变高,而全桥整流多用两个二极管对成本来说才多一两毛钱,几乎可以忽略不计

  两个二极管叫全波整流,四个才是桥式整流。

  少一个就不行,不过变压器次级线圈中心抽头做负线两端线头可各用一个2级管。三相桥式要6个2级管。

  桥式整流,定义就的用4个二极管。

  如果变压器次极有三个抽头。 当然就是用二个二极管。 这时候这个电路叫全波整流电路。

  也可以用两个二极管,条件是用有中间抽头的变压器。

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