
整流电路图
内河船-halogen
2023年2月21日发(作者:优秀毕业生申请).
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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
关键词说明
正极性整流电路正极性整流电路由电源变压器T1和整流二极管VD2、VD4构成。
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分析在电源变压器次级线圈上端输出正半周电压期间,VD2导通,VD2导通时的电流回路是:T1
次级线圈上端
.
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→VD2正极→VD2负极→负载电阻R2→地线→T1的次级线圈抽头→次级抽头以上线圈,构成回路。流过
负载电阻R2的电流方向是从上而下,输出正极性单向脉动直流电压。
在交流电压变化到另一个半周后,电源变压器次级线圈上端输出负半周电压,使VD2截止。这时,次级
线圈下端输出正半周电压使VD4导通,其电流回路是:T1次级线圈下端→VD4正极→VD4负极→负载电
阻R2→地线→T1次级线圈抽头→次级抽头以下线圈,构成回路。流过负载电阻R2的电流方向是从上而下,
输出正极性单向脉动直流电压。
负极性
整流电
路分析
负极性整流电路由电源变压器T1和整流二极管VD1、VD3构成。
电源变压器次级线圈下端输出负半周电压加到VD3负极,给VD3正向偏置电压,使之导通,VD3导通时
的电流回路是:地端→负载电阻R1→VD3正极→VD3负极→T1次级线圈下端→次级线圈抽头以下线圈→
次级线圈抽头→地线,构成回路。这一整流电流流过负载电阻R1的方向是从下而上,输出负极性单向脉
动直流电压。
当T1次级线圈上的交流输出电压变化到另一个半周时,次级线圈上端为负半周交流电压,使VD1导通,
其导通时的电流回路是:地端→负载电阻R1→VD1正极→VD1负极→T1次级线圈上端→次级线圈抽头以
上线圈→次级线圈抽头→地线,构成回路。这一整流电流流过负载电阻R1的方向是从下而上,输出负极
性单向脉动直流电压。
3.故障检测方法
关于这一电路的故障检测方法说明下列几点:
(1)如果正极性和负极性直流输出电压都不正常时,可以不必检查整流二极管,而是检测
电源变压器,因为几只整流二极管同时出现相同故障的可能性较小。
(2)对于某一组整流电路出现故障时,可按前面介绍的故障检测方法进行检查。这一电路
中整流二极管中的二极管VD1和VD3、VD2和VD4是直流电路并联的,进行在路检测时
会相互影响,所以准确的检测应该将二极管脱开电路。
4.电路故障分析
如表9-29所示是正、负极性全波整流电路的故障分析。
表9-29正、负极性全波整流电路的故障分析
名称故障分析理解方法提示
VD1或VD3中有一
只开路
负极性电压输出仅为半波整流,正
极性电压输出正常。
这是因为正、负极性两组全波整流电路是并联的,有一组开
路对另一组影响不大。
VD2或VD4中有一
只开路
正极性电压输出仅为半波整流,负
极性电压输出正常。
理解方法同上。
四只整流二极管中
有一只短路
将影响正、负极性电压输出,熔断
保险丝。
这是因为只要有一只整流二极管短路都使电源变压器次级
线圈短路,造成电源变压器短路和过载。
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9.3.8正极性桥式整流电路及故障处理
桥式整流电路是电源电路中应用量最大的一种整流电路。
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如图9-25所示是典型的正极性桥式整流电路,VD1~VD4是一组整流二极管,T1是电
源变压器。
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图9-25正极性桥式整流电路
桥式整流电路具有下列几个明显的电路特征和工作特点:
(1)每一组桥式整流电路中要用四只整流二极管,或用一只桥堆(一种4只整流二极管组
装在一起的器件)。
(2)电源变压器次级线圈不需要抽头。
(3)对桥式整流电路的分析与全波整流电路基本一样,将交流输入电压分成正、负半周两
种情况进行。
(4)每一个半周交流输入电压期间内,有两只整流二极管同时串联导通,另两只整流二极
管同时串联截止,这与半波和全波整流电路不同,分析整流二极管导通电流回路时要了解这
一点。
1.电路工作原理分析
如表9-30所示是正极性桥式整流电路的工作原理说明。
表9-30正极性桥式整流电路的工作原理说明
关键词说明
正半周电
路分析
T1次级线圈上端为正半周时下端为负半周,上端为负半周时下端为正半周,如图8-30中次级线圈交流
输出电压波形所示。
当T1次级线圈上端为正半周期间,上端的正半周电压同时加在整流二极管VD1负极和VD3正极,给
VD1反向偏置电压而使之截止,给VD3加正向偏置电压而使之导通。
与此同时,T1次级线圈下端的负半周电压同时加到VD2负极和VD4正极,给VD4是反向偏置电压而
使之截止,给VD2是正向偏置电压而使之导通。
上述分析可知,T1次级线圈上端为正半周、下端为负半周期间,VD3和VD2同时导通。
负半周电
路分析
T1次级线圈两端的输出电压变化到另一个半周时,次级线圈上端为负半周电压,下端为正半周电压。
次级线圈上端的负半周电压加到VD3正极,给VD3反向偏置电压而使之截止,这一电压同时加到VD1
负极,给VD1正向偏置电压而使之导通。
与此同时,T1次级线圈下端的正半周电压同时加到VD2负极和VD4正极,给VD2反向偏置电压而使
之截止,给VD4正向偏置电压而使之导通。
由上述分析可知,当T1次级线圈上端为负半周、下端为正半周期间,VD1和VD4同时导通。
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在典型的正极性桥式整流电路分析过程中,为了对电路工作原理的深入掌握,需要了
解下列7个电路分析的细节:
(1)整流二极管VD3和VD2导通电流回路是这样:如图9-26所示,T1次级线圈上端→VD3
正极→VD3负极→负载电阻R1→地端→VD2正极→VD2负极→T1次级线圈下端→通过次
级线圈回到线圈的上端。流过整流电路负载电阻R1的电流方向为从上而下,在R1上的电
压为正极性单向脉动直流电压。
图9-26正极性桥式整流电路电流回路示意图
(2)VD4和VD1的导通电流回路是:T1次级线圈下端→VD4正极→
VD4负极→负载电阻R1→地端→VD1正极→VD1负极→T1次级线圈
上端→通过次级线圈回到线圈的下端。流过整流电路负载电阻R1的电
流方向为从上而下,在R1上的电压为正极性单向脉动直流电压。
(3)在交流输入电压的一个半周内,桥路的对边两只整流二极管同时
导通,另一组对边的两只整流二极管同时截止,交流输入电压变化到
另一个半周后,两组整流二极管交换导通与截止状态。
(4)如图9-27所示是桥式整流电路的输出端电压波形示意图,通过桥式整流电路,将交流
输入电压负半周转换到正半周,桥式整流电路作用同全波整流电路一样。
(5)桥式整流电路输出的单向脉动直流电压利用了交流输出电压的正、负半周,所以这一
脉动直流电压中的交流成分频率是100Hz,是交流输入电压频率的两倍。
(6)四只整流二极管接成桥式电路,在正极与负极相连的两个连接点处输入交流电压,如
图9-28所示。在负极与负极相连之处为正极性电压输出端,在正极与正极相连处接地,这
是正极性桥式整流电路的电路特征。
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图9-28正极性桥式整流电路接线特征示意图
(7)分析流过导通整流二极管的回路电流时,从次级线圈上端或下端出发,找出正极与线
圈端点相连的整流二极管,进行电流回路的分析,如图9-29所示,沿导通二极管电路符号
中箭头方向进行分析。
图9-29分析整流二极管导通时电流回路的方法
2.故障检测方法
关于这一电路故障检测方法说明如下几点:
(1)如图9-30所示是测量这一整流电路输出端直流电压时接线示意图。对于正极性桥式整
流电路,红表棒接两只整流二极管负极相连接处。如果测量结果没有直流输出电压,再用万
用表欧姆档在路测量VD1和VD2正极相连接处的接地是不是开路了。如果这一接地没有开
路,再测量电源变压器次级线圈两端是否有交流电压输出。
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图9-30桥式整流电路输出端直流电压时接线示意图
(2)如图9-31所示是测量电源变压器次级线圈交流输出电压时接线示意图。由于这是桥式
整流电路,所以电源变压器次级线圈两端没有一个是接地的,万用表的两根表棒要直接接在
电源变压器次级线圈两端。
图9-31电源变压器次级线圈交流输出电压时接线示意图
3.电路故障分析
如表9-31所示是正极性桥式整流电路的故障分析。
表9-31正极性桥式整流电路的故障分析
名称故障分析理解方法提示
接地线开路整流电路没有直流电压输出。
这是因为桥式整流电路中各整流二极管的电流不能构成回路,整
流电路无法正常工作。
任一只二极管开
路
整流电路所输出的单向脉动
直流电压下降一半。
这是因为交流输入电压的正半周或负半周没有被整流成单向脉动
直流电压。
不对边两只二极
管同时开路
整流电路无输出电压。
这是因为交流输入电压的正半周和负半周都没有被整流成单向脉
动直流电压,所以整流电路输出电压为0V。
9.3.9性桥式整流电路及故障分析
如图9-32所示是负极性桥式整流电路。电路中的VD1~VD4四只整流二极管构成桥式
整流电路,T1是电源变压器。电路结构与正极性电路基本相同,只是桥式整流电路的接地
引脚和直流电压输出引脚不同,两只整流二极管负极相连处接地,两只整流二极管正极相连
处作为负极性直流电压输出端,与正极性桥式整流电路恰好相反。
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图9-32负极性桥式整流电路
关于负极性桥式整流电路分析方法说明下列2点:
(1)流过整流电路负载电阻R1的电流从地端流出,从下而上地流过R1,所以输出负极性
直流电压。
(2)判断是正极性还是负极性桥式整流电路的方法是:两只整流二极管负极相连处接地时
为负极性电路,两只整流二极管正极相连处接地时为正极性电路。
1.电路工作原理分析
如9-32所示是负极性桥式整流电路的工作原理说明。
表9-32负极性桥式整流电路的工作原理说明
关键词说明
正半周电路分析
电源变压器T1次级线圈上端输出正半周交流电压时,VD1导通,VD3截止,同时次级
线圈下端输出负半周电压,使VD4导通,VD2截止。
负半周电路分析
次级线圈的交流电压变化到另一半周后,次级线圈上端输出负半周交流电压,使VD3
导通,VD1截止;同时,次级线圈下端输出正半周电压,使VD2导通,VD4截止。
VD1和VD4两只整流二
极管导通时的电流回路
次级线圈上端→VD1正极→VD1负极→地端→R1→VD4正极→VD4负极→次级线圈下
端,通过次级线圈构成回路。
由于整流电流从下而上地流过R1,所以输出负极性电压。
VD2和VD3两只整流二
极管导通时的电流回路
次级线圈下端→VD2正极→VD2负极→地端→R1→VD3正极→VD3负极→次级线圈上
端,通过次级线圈构成回路。
由于整流电流从下而上地流过R1,所以也是输出负极性电压。
2.电路故障分析
关于负极性桥式整流电路故障分析说明两点:
(1)电路故障分析方法与正极性桥式整流电路一样。
(2)测量这一电路直流输出电压时,万用表直流电压挡红表棒接地,黑表棒接电路输出端。
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9.3.10桥堆构成的整流电路及故障处理
桥堆是整流电路中常见的器件,它实际上就是将4只整流二极管封装在一起,其外形
及电路图如图9-33所示。桥堆有4根引脚,从它的内电路中可以看出,四只二极管构成桥
式电路。
图9-33桥堆外形及内电路示意图
如图9-34所示是更多一些桥堆及半桥堆照片图。
图9-34更多一些桥堆及半桥堆照片图
1.桥堆外形特征说明
桥堆的外形有许多种。桥堆的体积大小不一,一般情况下整流电流大的桥堆其体积大。
桥堆为四根引脚,半桥堆为三根引脚。
(1)全桥堆共有四根引脚,这四根引脚除标有“~”符号的两根引脚之间可以互换使用外,
其他引脚之间不能互换使用。
(2)桥堆的各引脚旁均有标记,但这些标记不一定是标在桥堆的顶部,也可以标在侧面的
引脚旁。在其他电子元器件中,像桥堆这样的引脚标记方法是没有的,所以在电路中能很容
易识别桥堆。桥堆主要用于电源电路中。
2.桥堆电路符号识图信息说明
如图所示是桥堆、半桥堆的电路符号,半桥堆是由两只二极管组成的器件。
图(a)所示是桥堆的电路符号;
图(b)所示是桥堆电路符号的简化形式;
图(c)和图(d)所示是两种半桥堆的电路符号,它们内部的二极管连接方式不同,
一个是两只二极管的正极相连,另一个是两只二极管的负极相连。
图中“~”是交流电压输入引脚,每个桥堆或半桥堆各有两个交流电压输入引脚,这
两个引脚没有极性之分。
”是负极性直流电压输出引脚。图中“+”是正极直流电压输出引脚,“
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3.桥堆电路特点说明
整流电路中采用桥堆后,电路的结构得到明显简化,电路中有一个元器件(桥堆)构
成整流电路,而不是多只二极管构成整流电路。
电路分析比较简单,在了解桥堆及半桥堆内部结构和工作原理的情况下,电路工作原
理分析得到大大简化。但是,对于初学者来说,如果不能掌握桥堆及半桥堆的内部结构及电
路工作原理,电路分析、故障检修就难度较大。所以,掌握桥堆及半桥堆的内部结构及电路
工作原理是识图和检修的基础。
4.桥堆内部结构及直流输出电压极性说明
桥堆通常用来构成桥式整流电路。它的两个引脚作为交流电压输入端,即标有“~”
符号的两个引脚。如表9-33所示是输出电压极性识别方法说明。
表9-33输出电压极性识别方法说明
说明示意图
”引脚端接地,从“+”引脚端输出正极性的直流电压。在桥堆接成正极直流输出
电压的电路时,它的“
”引脚端输出负极性的直流电压。桥堆也可以接成负极直流输出电压的电路,这时
它的“+”引脚端接地,从“
半桥堆可以构成全波整流电路,两种不同的半桥堆分别可以构成输出正极性电压的全
波整流电路和输出负极性电压的全波整流电路。两个不同极性的半桥堆合起来构成一个桥
堆,作为桥式整流电路。
5.一种特殊半桥堆
图(a)所示是一种特殊半桥堆的外形示意图,图(b)所示是
它的内部结构示意图。
内部的两只二极管彼此独立,两只二极管的电极之间不相连接。
这种半桥堆在应用时更为灵活,在外电路中可以方便地连接成
各种形式的应用电路。根据这种半桥堆内部结构和外形示意图,
可以方便地识别出它的各引脚作用。
6.桥堆参数和引脚识别方法说明
桥堆外壳上各引脚对应位置上标有“~”、“-”、“+”标记,这些标记与电路图
中标记是一致的,以此可以分辨出各引脚。
桥堆的外壳上通常标出QL-×A,其中QL表示是桥堆,×A表示工作电流。例如,
某桥堆上标出QL-3A,这表示它是工作电流为3A的桥堆。
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7.桥堆故障特征说明
关于桥堆或半桥堆的故障主要有下列几种:
(1)击穿故障,即内部有一只二极管击穿。
(2)开路故障,即内部有一只二极管或两只二极管出现开路。
(3)桥堆出现发热现象,这主要是电路中有过流故障,或是桥堆中某只二极管的内阻太大。
桥堆或半桥堆无论是出现开路还是击穿故障,它在电路中均不能正常工作,有的还会
损坏电路中的其他元器件。
8.万用表检测桥堆方法
利用万用表的R×1k挡可以方便地检测全桥堆、半桥堆的质量好坏,其基本原理是测
量内部各二极管的正向和反向电阻大小。
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(正向电阻),正向电阻愈小愈好,反向电阻愈大愈好。(反向
电阻),另一次应为几k红、黑表棒分别接相邻两根引脚,测量
一次电阻,然后红、黑表棒互换后再测量一次,两次阻值中一次应
为几百k
测量完这两根引脚再顺时针依次测量下一个二极管的两根引脚,检
测结果应同上述一样。这样,桥堆中共有4只二极管,应测量4
组正向、反向电阻数据。
以下),或有一次的正向电阻大、一次的反向电阻小都可以认为该桥堆已经损坏,准
确地讲是桥堆中某一只或几只二极管已经损坏。在上述4组检测中,若有一次为开路(阻
值无穷大),或有一次为短路(几十
半桥堆的质量检测方法同上,而且更简单,因为半桥堆中只有两只二极管。
9.桥堆构成正极性桥式整流电路及故障分析
桥堆构成的桥式整流电路与四只二极管构成的整流电路相同,如图9-35所示。电路中
的ZL1是桥堆,它的内电路为四只接成桥式电路的整流二极管。如果将桥堆ZL1的内电路
插入电路中,就是一个标准的正极性桥式整流电路,电路分析方法同前。
图9-35桥堆构成的正极性桥式整流电路
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在掌握了分立元器件的正极性桥式整流电路工作原理之后,只需要围绕桥堆ZL1的四
根引脚进行电路分析:
(1)两根交流电压输入脚“~”与电源变压器次级线圈相连,这两根引脚没有正、负极性
之分。
(2)正极性端“+”与整流电路负载连接,输出正极性直流电压。
”与地线连接,在输出正极性电压的电路中,负极性端必须接地。(3)负极性端“
如表9-34所示是桥堆构成正极性桥式整流电路的故障分析。
表9-34桥堆构成的正极性桥式整流电路故障分析
名称故障分析理解方法提示
有一只二极管开
路
直流输出电压减小一半。这是因为交流输入电压有一个半周没有被整流输出。
有一只二极管短
路
无直流电压输出,熔断电路中的保险丝。这是因为造成了电源变压器次级线圈短路。
10.桥堆构成的其他整流电路工作原理分析
如表9-35所示是桥堆的另两种整流电路的工作原理说明。
表9-35桥堆的另两种整流电路工作原理说明
电路图说明
桥堆构成负极性桥式整流电路
如图所示是桥堆构成的负极性桥式整流电路。电路ZL1是桥堆,它的内
电路中四只整流二极管接法与前一种电路中的桥堆相同,但是桥堆的
“+”、“-”端接法不同,正极性端“+”接地,负极性端“-”接整流
电路负载。
流过整流电路负载电阻的电流方向是电流从地线流出,经过负载电阻R1
流入桥堆ZL1,所以输出是负极性的直流电压。
桥堆构成正、负极性全波整流电路
如图所示是桥堆构成的正、负极性全波整流电路。电路中ZL1是桥堆,
T1是带中心抽头的电源变压器,这一抽头接地。
将桥堆ZL1画成四只整流二极管后,与标准的正、负极性全波整流电路
相同,电路分析方法也一样。
桥堆ZL1的正极性端输出正极性电压,负极性端输出负极性电压。
9.3.11二倍压整流电路及故障分析
如图9-36所示是经典的二倍压整流电路。电路中的Ui为交流输入电压,是正弦交流电
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压,Uo为直流输出电压,VD1、VD2和C1构成二倍压整流电路,R1是这一倍压整流电路
的负载电阻。
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图9-36二倍压整流电路
1.电路工作原理分析
这一电路的工作原理是:交流输入电压Ui为正半周1时,这一正半周电压通过C1加
到VD1负极,给VD1反向偏置电压,使VD1截止。同时,这一正半周电压加到VD2正极,
给VD2正向偏置电压,使VD2导通。
二极管VD2导通后的电压加到负载电阻R1上,其VD2导通时的电流回路是这样的:
交流输入电压Ui→C1→VD2正极→VD2负极→负载电阻R1。这一电流从上而下地流过电阻
R1,所以输出电压Uo是正极性的直流电压。
如表9-36所示是VD1和VD2导通分析解说。
表9-36VD1和VD2导通分析解说
等效电路说明
VD1导通分析
当交流输入电压Ui变化到负半周2时,这一负半周电压通过C1加到VD1负极,
给VD1正向偏置电压,使VD1导通,这时等效电路如图所示。
的直流电压,见左图中所示,在C1上的充电电压的大小为输入电压Ui负半周的
峰值电压。注意:输入电压Ui负半周是一个正弦电压的半周,但是C1两端充到
的电压是一个直流电压,这一点在理解中一定要注意。VD1导通时电流回路是:
地端→VD1正极→VD1负极→C1→输入电压Ui端,这一回路电流对电容C1进
行充电,其充电流如图中电流I所示。在C1上充到右+左
在交流输入电压Ui为负半周2期间,由于负电压通过电容C1加到VD2正极,
这是给VD2加的反向偏置电压,所以VD2截止,负载电阻R1上没有输出电压。
VD2导通分析
充电电压极性一致,即为顺串联,如图所示是这时的等效电路,图中将充电的电
容用一个电池E表示,VD1已开路。交流输入Ui变化到正半周3期间,这一
正半周电压经C1加到VD1的负极,这是给VD1加的反向偏置电压,所以VD1
截止。同时,这一输入电压的正半周电压和C1上原先充到的右+左
从这一等效电路中可以看出,输入电压Ui的正半周电压和C1上的充电电压E顺
串联之后加到二极管VD2的正极,这时给VD2加的是正向偏置电压,所以VD2
导通,其导通后的电流回路是:输入电压Ui端→C1→VD2正极→VD2负极
.
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→R1→地端,构成回路,其电流见图中电流I所示,这一电流从上而下地流过负载电阻R1,所以输出的是正极性
直流电压。
由于VD2导通时,在负载电阻R1上是两个电压之和,即为交流输入电压Ui峰值电压
和C1上原充上的电压,所以在R1上得到了交流输入电压峰值两倍的直流电压,所以称此
电路为二倍压整流电路。
2.电路分析小结
(1)倍压整流电路可以有N(N为整数)倍电压整流电路,在电子电路中常用二倍压整流
电路。
(2)倍压整流电路的特点是在交流输入电压不高的情况下,通过多倍压整流电路,可以获
得很高的直流电压。
(3)倍压整流电路有一个不足之处,就是整流电路输出电流的能力比较差,具有输出电压
高、输出电流小的特点,所以带负载的能力比较差,在一些要求有足够大输出电流的情况下,
这种整流电路就不合适了。
(4)倍压整流电路在电源电路中的应用比较少,主要用于交流信号的整流电路中,例如在
音响电路中用于对音频信号的整流,在电平指示器电路中就常用二倍压整流电路。
(5)掌握二倍压整流电路的工作原理之后,对分析三倍压或N倍压整流电路的工作原理就
相当方便了。
(6)二倍压整流电路中使用两只整流二极管,三倍压整流电路中使用三只整流二极管,依
次类推。
3.故障检测方法
这个电路中故障发生率最高的电容C1,当测量这一整流电路输出端的直流输出电压低
时,可以更换电容C1一试。如图9-37所示是测量倍压整流电路输出端直流电压时接线示意
图。
图9-37测量倍压整流电路输出端直流电压时接线示意图
4.电路故障分析
(1)当VD1和VD2中有一个开路时,都不能得到二倍的直流电压;当VD1短路时,这一
整流电路没有直流电压输出。
(2)当C1开路时整流电路没有直流电压输出,当C1漏电时整流电路的直流输出将下降,
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当C1击穿时这一整流电路只相当于半波整流电路,没有倍压整流功能。
5.电平指示器中实用倍压整流电路的工作原理及故障分析
如图9-39所示是单级发光二极管指示器。VD2是发光二极管,VT1是电路中发光二极
管VD2的驱动三极管,VD1、C1和VT1发射结构成二倍压整流电路。R1是发光二极管VD2
的限流保护电阻。
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图9-39单级发光二极管指示器
这一电路中的倍压整流电路是一种变形的电路,前面介绍的二倍压整流电路中有两
只整流二极管,可这一电路中只有一只整流二极管VD1,另一只整流二极管是三极
管VT1的发射结(基极与发射极之间的PN结,相当于另一只整流二极管),如图
所示是这一倍压整流电路的等效电路。
从这一等效电路中可以看出,这是一个标准的二倍压整流电路,只是第二只整流二极
管采用了驱动管VT1的发射结。
二倍压整流电路整流输出的直流电压加到了三极管VT1基极,这是一个正极性的直流
电压,这一直流电压作为VT1的直流偏置电压,使VT1导通。
在VT1导通之后,VT1有了基极电流,也有了集电极电流,其集电极电流流过了发光
二极管VD2,使发光二极管发光指示,表示有交流输入信号。
交流输入信号的幅度越大,二倍压整流电路输出的直流电压越大,使VT1基极电流越
大,其集电极电流越大,流过VD2的电流越大,VD2发光越强。
通过上述电路分析可知,通过VD2发光亮度的强弱变化,可以指示交流输入信号的幅
度大小,这就是单级发光二极管电平指示器的电路功能。
关于这一电路分析还要说明下列几点:
(1)分析这一变形的二倍压整流电路时,如果不了解三极管VT1基极与发射极之间的PN
结可以起整流二极管的作用,那么这一电路中的倍压整流电路工作原理就无法正确理解,也
就不能理解这一电平指示器电路的工作原理。
(2)这一电路中的三极管VT1工作在整流、放大状态,它不同于一般工作于放大状态的三
极管。工作于放大状态的三极管有专门的直流偏置电路,由直流工作电压提供恒定的直流工
作电流。工作在整流、放大状态的三极管则没有专门的直流偏置电路,而是通过对交流输入
信号整流得到直流电压作为三极管的直流偏置电压,使三极管进入放大状态,一旦没有交流
输入信号时,三极管也就没有了直流偏置电压,便进入截止状态。这种三极管工作在整流、
放大状态,首先是整流,然后才是放大。这种三极管电路对静态电流的消耗比较小。
(3)对典型电路的分析是比较容易的,对变形电路的分析就需要有灵活的头脑,而实用电
路中有许多的变形电路,这里介绍的这种电路只是一种比较简单的变形电路。
对于这一实用倍压整流电路的故障分析说明下列几点:
(1)当驱动三极管任何一个电极开路时,该电路中的发光二极管VD2都不亮;当VT1集
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电极与发射极之间击穿时,VD2始终发光。
(2)当VD1开路时,由于没有倍压整流作用,加到VT1基极的信号电压减小,VD2发光
亮度下降;当VD1短路时,VD2不发光。
(3)当电容C1漏电或击穿时,VD2发光亮度下降。
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9.3.12四种整流电路小结
1.四种整流电路的性能比较
如表9-37所示是四种整流电路的特性比较。
表9-37四种整流电路的特性比较
电路名称半波整流电路全波整流电路桥式整流电路倍压整流电路
脉动性直流电的频
率
50Hz,不利于滤波100Hz,有利于滤波100Hz,有利于滤波
整流效率低,只用半周交流电
高,使用正、负半周
交流电
高,使用正、负半周交
流电
高,使用正、负半周交
流电
对电源变压器的要
求
不要求有抽头,变压器
成本低
要求有抽头,变压器
成本高
不要求有抽头,变压器
成本低
不要求有抽头,变压器
成本低
整流二极管承受的
反向电压
低高
低
低
电路结构简单一般复杂一般
所用二极管数量一只两只四只最少两只
2.四种整流电路分析小结
如表9-38所示是半波、全波、桥式和倍压整流的电路分析小结。
表9-38半波、全波、桥式和倍压整流的电路分析小结
名称说明
四种整
流电路
用处
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电路三种,倍压整流电路用于其他
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。
整流后
脉动波
频率
(1)半波、全波、桥式整流电路输出的单向脉动性直流电特性有所不同,半波整流电路输出电压只有半
周(正或负半周),所以这种单向脉动性直流电中的主要交流电成分仍然是50Hz的,因为输入的交流市
电频率是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。
(2)全波和桥式整流电路都是用了输入交流电压的正、负半周,使频率提高了一倍而成为100Hz,所以这
种单向脉动性直流电的交流成分主要是100Hz的,这是因为整流电路将输入交流电压的半个周期转换了极
性,使输出的直流脉动性电压的频率比输入交流电压的频率提高了一倍,这一频率的提高有利于滤波电路
的滤波。
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分辨三种整流
电路方法
全波整流电路要求电源变压器的次级线圈设有中心抽头,其他两种电路对电源变压器没有抽头的要
求。
另外,半波整流电路中只要一只二极管,全波整流电路中要用两只二极管,而桥式整流电路中则要
用四只二极管。根据上述两个特点,可以方便地分辨出三种整流电路的类型,但要注意以电源变压
器有无抽头这一点来分辨三种整流电路比较准确。
整流二极管承
受反峰电压情
况
半波整流电路中,当整流二极管截止时,变压器次级线圈的交流电压峰值全部加到二极管两端。
对于全波整流电路而言,当一只二极管导通时,另一只二极管截止,承受变压器次级线圈两端的交
流峰值电压。因为这种整流电路变压器次级线圈是半波的2倍,所以,对这种整流电路,要求电路
中的整流二极管其承受反向峰值电压的能力较高。
对于桥式整流电路而言,两只二极管导通时,另两只二极管截止,它们相当于并联起来承受反向峰
值电压,就是变压器次级线圈两端的峰值电压,所以对这一电路中整流二极管承受反向峰值电压的
能力要求较低和半波整流一样。
直流输出电压
大小问题
在要求直流电压相同的情况下,全波整流电路的电源变压器次级线圈抽头至上端和下端的交流电压
相等,且等于桥式整流电路中电源变压器次级线圈的输出电压,这样,全波整流电路中的电源变压
器相当于绕了两组次级线圈。
输入交流电压
正、负半周转
换
在全波和桥式两种整流电路中,都是将输入交流电压的负半周转换到正半周(在负极性整流电路中
是将正半周转换到负半周),这一点与半波整流电路不同。在半波整流电路中,将输入交流电压的
半个周期去除了。
管压降不计
在整流电路中,输入交流电压的幅值远大于二极管导通后的管压降,所以整流二极管导通之后,二
极管的管压降与交流输入电压相比很小,管压降对直流输出电压大小的影响可以忽略不计。
倍压整流电路
特性
对于倍压整流电路,它能够输出比输入交流电压更高的直流电压,但是这种电路输出电流的能力较
差,所以它具有高电压、小电流的输出特性。
二极管特性运
用
分析各种整流电路时,主要用二极管的单向导电特性,整流二极管的导通电流由输入交流电压提供。
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