下图为用四个二极管组成的桥式整流电路,在其直流输出端未加滤波电容c时输出波形为下图右侧中间波形。加上滤波电容后其直流输出为下图右侧下方的输出波形
整流工作原理:
上图左侧图为有4只二极管组成的桥式整流电路,其r为负载电阻,c1为滤波电容。上右侧图为左侧图的输入与输出电压波形图:右图上为a b二点输入电压波形图,即交流正弦波形,右图中为c d二点在未加电容c1时的直流电压输出波形图,右图下为c d二点在加有电容c1后的直流电压输出波形图。
先讲一下c d二点未加电容c1时的电路整流及电阻r的电压波形:
二极管的特点为:如其正极电位高于负极,则二极管就导通,如其正极电位低于负极,则二极管就截止,下面对单相桥式整流器电路进行分析:
见右侧图:在uab正半周期内,其a点电位高于b点电位(即ua>ub)故回路电流必定由高电位(a点)流出,再由低电位(b点)流回电源的。此时电流流动路线是按红色路线,由a流出,由b流回的:a点连接d1管的正极及d2管的负极,故电流只能经过d1二极管到r上端c点,再流过r到r下端d点,再经过d4二极管流回电源b端。在uab负半周期(即ua<ub)回路电流将按绿色路线,由b流出,经过d3二极管到r上端c点,再流过r到r下端d点,d点连接d2管的正极及d4管的正极,再经过d2二极管流回电源a端。即:
正半周时:电流由a点流出—>经d1二极管—>c点—>经r—>d点—>经d4二极管—>流回b点。
负半周时:电流由b点流出—>经d3二极管—>c点—>经r—>d点—>经d2二极管—>流回a点
可见在交流电的正负半波里,交流电源的电流是正负二个方向交变的,而负载电阻r的电流,由于整流桥的作用,使流经r的电流方向是不变的:总是由c点流向d点,即r的电流变为直流电。但r的电压是不稳定的,其波形是脉动,形状与交流电正半周波形相似,见上右侧图中的未加电容的ucd波形图。
如果在负载r二端并接一滤波电容c1,就会使r电压变得平稳,下面讲解其滤波原理:在交流电过零瞬间起,r的电压由0逐渐变大,此时由于c1并接在r二端,其电压也由0增加,此过程为电容c1的充电过程,当交流电压达到最大值后开始下降,将使r的电压也由其最大值开始下降,此时c1的电压将高于r电压,于是c1将开始向r放电,使r电压下降速率变缓,见上右侧图下的脸色波形图,此时r的电压电压波形比未加电容c1时的电压波形变得平稳,而且c1值越大,r1电压越平稳。