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交流电如何转换为直流电,电路转换需要用到哪些整流器?

发表时间:2021-11-17 17:16【 阅读量:-

  把交流电转换成直流电的任务叫整流,完成这个任务的电子电路叫整流器。将交流电转换成直流电最常见的方法是使用一个或多个二极管。这些方便的电子元件允许电流向一个方向流动,但不能向另一个方向流动。


  虽然整流器将交流电转换成直流电,但产生的直流电不是稳定的电压。称之为“脉动DC”更为准确。虽然脉动DC电流总是同向运动,但电压电平有明显的纹波,其上升和下降与馈入整流器的交流电压波形同步。


  对于许多DC电路,电源中的大量纹波将导致电路故障。因此,需要额外的滤波来“压平”来自整流器的脉动DC,以消除纹波。你可以构建三种不同类型的整流电路:半波、全波和桥式。下面分别介绍三种整流器。


  一、半波整流器


  最简单的整流器由一个二极管组成。这种整流器被称为半波整流器,因为它只将交流输入电压的一半传输到输出端。


  当二极管阴极侧的交流电压为正时,二极管允许电流流向输出端。然而,当交流电反向并在二极管的阴极侧变为负时,二极管将停止电流,因此输出端将没有电压。

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  半波整流器容易制造,但效率不高。那是因为交流输入的整个负周期都被半波整流器阻断了。因此,输出电压一半时间为零。这导致输出端的平均电压为输入电压的一半。


  请注意标有“电阻”的电阻器。该电阻器实际上不是整流电路的一部分。相反,它表示当电源投入使用时,负载最终施加在电路上的电阻。


  二、全波整流器


  全波整流器使用两个二极管,使其能够通过正和交流电流输入的负端。二极管连接到变压器。


  请注意,全波整流器要求您使用中心抽头变压器。二极管连接到两个外部抽头,中心抽头用作整流DC电压的公共地。全波整流器将交流正弦波的一半转换成正电压DC。

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  结果,DC电压的脉冲频率是输入交流电压的两倍。换句话说,假设输入是60 Hz家用电流,输出将是120 Hz DC脉冲。


  三、桥式整流器


  全波整流器的问题是它需要一个中心抽头的变压器,所以它只产生变压器总输出电压的一半。


  桥式整流器通过使用四个二极管而不是两个来克服这个限制。二极管排列成菱形图案,因此在交流正弦波的每半个相位,两个二极管将电流传输到输出的正侧和负侧,另外两个二极管阻挡电流。桥式整流器不需要中心抽头变压器。

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  桥式整流器的输出是脉冲DC,就像全波整流器的输出一样。然而,使用变压器次级线圈的全电压。


  可以用四个二极管搭建一个桥式整流器,也可以用四个二极管排列正确的桥式整流器IC。桥式整流集成电路有四个引脚:两个用于交流输入,两个用于DC输出。

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