桥式整流电路工作原理

一、桥式整流的作用

1. 将交流发电机产生的交流电变为直流电，以实现向用电设备供电和向蓄电池充电；
2. 限制蓄电池电流倒流回发电机，保护发电机不被逆电流烧坏。

二、桥式整流的电路组成

图1 原理图

        u2>0：D1,D3导通，D2,D4截至，电流通路：A->D1->R->D3->B

        u2<0：D2,D4导通，D1,D3截至，电流通路：B->D1->R->D4->A

三、桥式整流的特点

        桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点，但多用了两只二极管。在半导体器件发展快，成本较低的今天，此缺点并不突出，因而桥式整流电路在实际中应用较为广泛。

        需要特别指出的是，二极管作为整流元件，要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。如选择不当，则或者不能安全工作，甚至烧了管子;或者大材小用，造成浪费。

四、桥式整流电路原理

        桥式整流电路，也可认为它是全波整流电路的一种，变压器绕组按上图方法接四只二极管。 D 1 ～ D 4 为四只相同的整流二极管，接成电桥形式，故称桥式整流电路。利用二极管的导引作用，使在负半周时也能把次级输出引向负载。具体接法如图所示，从图中可以看到，在正半周时由D1、D3导引电流自上而下通过RL，负半周时由D2、D4导引电流也是自上而下通过 RL ， 从而实现了全波整流。 在这种结构中，若输出同样的直流电压，变压器次级绕组与全波整流相比则只须一半绕组即可，但若要输出同样大小的电流，则绕组的线径要相应加粗。 至于脉动，和前面讲的全波整流电路完全相同。

        桥式整流电路的优点是输出电压高，纹波电压较小，管子所承受的最大反向电压较低，同时因电源变压器正、负半周内都有电流供给负载，电源变压器得到充分的利用，效率较高。

        由于整流电路的输出电压都含有较大的脉动成分。为了尽量压低脉动成分，另一方面还要尽量保留直流成分，使输出电压接近理想的直流，这种措施就是滤波。滤波通常是利用电容或电感的能量存储作用来实现的。

五、电感滤波原理

        电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点,把电感器与负载串联起来,以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看,当电源提供的电流增大(由电源电压增加引起）时,电感器L把能量存储起来;而当电流减小时,又把能量释放出来,使负载电流平滑,所以电感L有平波作用。

图2​​​​​ 电感滤波

        电感滤波优点：整流二极管的导电角大，峰值电流小，输出特性较平坦。
        电感滤波缺点：存在铁心，笨重、体积大，易引起电磁干扰，一般只适应于低电压、大电流的场合。

六、电容滤波原理

        电容滤波就是在整流电路之后与负载并联一个容量较大的电容。由于电容的充放电作用以及电容两端电压的存在，使得整流电路输出电压UL的脉动程度大为减弱，波形近于平滑，起到了滤波的作用。桥式整流电容滤波输出电压波形如图2-2所示（实际为滤波后的输出波形）。在这种电容滤波电路中，电容的容量越大或负载电阻越大，电容放电就越慢，输出电压也就越平滑。

图3 电容滤波

七、复式滤波器

        复式滤波器是由电感和电容或电阻和电容组合起来的滤波器，工作原理与电容滤波器和电感滤波器相同，只不过是经过两次以上的滤波，使得输出波形更加平滑，负载上得到近乎于干电池电源电压的效果。

图4 复式滤波器