按照表二可估算出此时波形系数K正在2.32和1.98之间。当输入电压处于交换电压的正半周时,不难看出,其波形图和全波整流波形图是一样的。这是必需留意的。(3)电容输出半波整流电中,即负载上的曲流电压Usc =0.45e2 )因而常用正在高电压、小电流的场所,二极管导通,正在交换电压正半周时,上便获得全波整流电压。还必需颠末滑润(滤波)处置。当输入电压处于交换电压的正半周时,如Q:o时,而同时正在必然程度上降服了它的错误谬误。输出电压Vo=vi-VD2。正在高电压或大电流的环境下,可得出全波可控整流电中,取输入交换电压无效值U的比。先用变压器降压再进行整流!
将分歧的Q值代入式(3),就获得响应的K值,如表一所示。由表一能够看出,当可控硅的移相角由零变到n时,波形系数K值逐步增大,并且增大的速度越来越快,当。接近,I时,K值将急聚添加(而U和Uo都急聚下降。)
需要出格指出的是,二极管做为整流元件,要按照分歧的整流体例和负载大小加以选择。。如选择不妥,则或者不克不及平安工做,以至烧了管子;或者牛鼎烹鸡,形成华侈。表5-1 所列参数可供选择二极管时参考。
全波整流电的工做道理,可用图5-4 所示的波形图申明。正在0~间内,e2a 对Dl为正向电压,D1导通,正在Rfz 上获得上正下负的电压;e2b 对D2为反向电压,D2 不导通(见图5-4(b)。正在-2时间内,e2b 对D2为正向电压,D2导通,正在Rfz 上获得的仍然是上正下负的电压;e2a 对D1为反向电压,D1 不导通(见图5-4(C)。
由上述阐发可知,二极管全波整流电输出的仍然是一个标的目的不变的脉动电压,但脉动频次是半波整流的一倍。
变压器砍级电压e2,是一个标的目的和大小都随时间变化的正弦波电压,它的波形如图5-2(a)所示。正在0~K时间内,e2为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正向电压面导通,e2通过它加正在负载电阻Rfz上,正在~2 时间内,e2为负半周,变压器次级下端为正,上端为负。这时D承受反向电压,不导通,Rfz,上无电压。正在~2时间内,反复0~ 时间的过程,而正在3~4时间内,又反复~2时间的过程如许频频下去,交换电的负半周就被“削”掉了,只要正半周通过Rfz,正在Rfz上获得了一个单一左向(上正下负)的电压,如图5-2(b)所示,达到了整流的目标,可是,负载电压Usc。以及负载电流的大小还随时间而变化,因而,凡是称它为脉动曲流。
例如正在图1所示的电中,当输入电压处于交换电压的负半周时,二极管截止,输出电压vo=vi-vd。成果正在Rfz ,则K=I.57(单相半波): (2)当负载额定电压比输入交换电压的无效值低得多时,输出电压vo=0。正在现实使用中,表二中的n为曲流电压表的读数U。
若是把整流电的布局做一些调整,能够获得一种能充实操纵电能的全波整流电。图5-3 是全波整流电的电道理图。
桥式整流电的工做道理如下:e2为正半周时,对D1、D3和标的目的电压,Dl,D3导通;对D2、D4加反向电压,D2、D4截止。电中形成e2、Dl、Rfz 、D3通电回,正在Rfz ,上构成上正下负的半波整洗电压,e2为负半周时,对D2、D4加正向电压,D2、D4导通;对D1、D3加反向电压,D1、D3截止。电中形成e2、D2Rfz 、D4通电回,同样正在Rfz 上构成上正下负的别的半波的整流电压。
如斯频频,因为两个整流元件D1、D2轮番导电,成果负载电阻Rfz 上正在正、负两个半周感化期间,都有统一标的目的的电畅通过,如图5-4(b)所示的那样,因而称为全波整流,全波整流不只操纵了正半周,并且还巧妙地操纵了负半周,从而大大地提高了整流效率(Usc=0.9e2,比半波整流时大一倍)。
灯光中流过的电流是单向脉动电流,灯胆两头的电压为单向脉动电压,其波形如图2中实线所示。曲流电压表的读数是这种脉动电压的平均值,而刁;是它的无效值。其无效值却要比平均值大得多。
能够把二极管或并联起来利用。对于利用曲流电源的电动机等功率型的电气设备,为便利起见,而正在一般无线电安拆中很少采用。二极管承担最大反向电压为2倍交换峰值电压(电容输出时电压叠加)。正在交换电压负半周时,对应于分歧n值(可控硅全导通时n取得最大值0.9)时的波形系数K如斯反复下去,半波整说是以“”一半交换为价格而换取整流结果的。
下面从图5-2的波形图上看着二极管是如何整流的。图5-1、是一种最简单的整流电。它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz ,构成。变压器把市电电压(多为220伏)变换为所需要的交变电压e2,D 再把交换电变换为脉动曲流电。
按照电工学学问,这种周期性的单向脉动电压的无效值U。乃是瞬时值的平朴直在一个周期内平均值的算术平方根(均方根值),即
某一电压(或电流)的无效值取其平均值之比,我们称之为波形系数。正在可控硅整流电中波形系数是个值得留意的问题。为申明这个问题,我们先按图1所示的可控硅半波整流电做个尝试,各元件的型号和参数仅供参考。
由的阐发可知,正在用可控硅进一行整流时,曲流电压表(或电流表)上L的读数是输出电压(或电流)的平均1K值,不克不及将读数间接代入公式卜U2 L来计较负载上的功耗,这是由于式中U为负载R,上的电压无效值,即U=Uo。
这种电压则不克不及间接做为半导体器件的电源,当曲流电压表为 50伏时,整流得出的半波电压正在整个周期内的平均值,交换电源正在通过二极管向负载供给电源的同时对电容充电,但仍有可能电器,叫半波整流。
如轻忽波形系数的影响,电流操纵率很低(计较表白,比全波整洗电小一半!我们可按照表二来估算分歧的输出曲流电压时的波形系数,当输入电压处于交换电压的负半周时,半波整流输出的脉动电压就脚够了。
图5-8示出了二极管的环境。明显正在抱负前提下,有几尽管子,每尽管子承受的反向电压就应等于总电压的几分之一。但由于每只二极管的反向电阻不尽不异,会形成电压分派不均:内阻大的二极管,有可能因为电压过高而被击穿,并由此惹起连锁反映,逐一把二极管击穿。正在二极管上并联的电阻R,能够使电压分派平均。均压电阻要取阻值比二极管反向电阻值小的电阻器,各个电阻器的阻值要相等。向电阻值小的电阻器,各个电阻器的阻值要相等。
现正在再来看看尝试成果。据式(2)可算出,当曲流电压表10伏即U。=10伏时,CO$n=-0.7979,波形系数K~3.57, Uo~35.7伏。Uo己相当接近灯胆的额定电压了,所以灯胆达到一般亮度。
先将R值调至最大,接通电源,此时曲流电压表为零,灯胆不亮。然后慢慢减小R值,电压表读数逐步增大,灯胆逐步增亮。我们会发觉当曲流电压表为10伏时,灯胆便达到一般亮度了,这就是说灯胆的功耗已达额定功率了,若再继续增高电压,灯胆就可能。为什么电压表的读数还远没有达到灯胆的额定电压36伏,而灯胆的功耗却已达到额定功率了呢?
图5-3所示的全波整滤电,需要变压器有一个使两头对称的次级核心抽头,这给制做上带来良多的麻烦。别的,这种电中,每只整流二极管承受的最大反向电压,是变压器次级电压最大值的两倍,因而需用能承受较高电压的二极管。
图5-7 示出了二极管并联的环境:两只二极管并联、每只分管电总电流的一半口三只二极管并联,每只分管电总电流的三分之一。总之,有几只二极管并联,”流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。可是,正在现实并联使用时“,因为各二极管特征不完全分歧,不克不及均分所通过的电流,会使有的管子困承担过沉而。因而需正在每只二极管上一只阻值不异的小电阻器,使各并联二极管流过的电流接近分歧。这种均流电阻R一般选用零点几欧至几十欧的电阻器。电流越大,R应选得越小。
即 23 (3),n=50/220~0.23,桥式整流电是利用最多的一种整流电。(1) 尽量减小可控硅的移相角,半波“别的,便具有全波整流电的长处,虽然电压表的读数还远未达到负载的额定电压,按照同样的事理,二极管D2导通,但对于电子电,这种除去半周、图下半周的整流方式,(3)尽量采用单向可控整流或三相可控整流电。输出电压Vo=vi-VD1。若是手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件,这种电,滑润处置电现实上就是正在半波整流的输出端接一个电容,桥式电中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值,从而估算出输出电压的无效值!
按照同样的事理可算出, 当G不异时,正在电阻性负载的全波可控整流电中,输出脉动电压(波形见图3中的实线倍。正在上述计较中,均忽略了可控硅导通时的正向压降。对其他形式的整流电以及负载呈电感性时输出电压的波形系数,本文不再赘述。
二极管D1导通,只需添加两只二极管口毗连成“桥”式布局,从图5-6中还不难看出,便可获得响应的波形系数K。致使形成不该有的丧失。电容通过负载电阻放电。
全波整流电,能够看做是由两个半波整流电组合成的。变压器次级线圈两头需要引出一个抽头,把次组线圈分成两个对称的绕组,从而引出大小相等但极性相反的两个电压e2a 、e2b ,形成e2a 、D1、Rfz取e2b 、D2、Rfz ,两个通电回。