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分類:儀器百科 發(fā)布時(shí)間:2024-07-15 295次瀏覽
當(dāng)使用交流正弦信號(hào)作為整流輸入時(shí),使用全波整流過(guò)程可以將直流輸出提高到100%電平。
實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的和簡(jiǎn)單的過(guò)程是采用如下所示的4二極管橋式整流器網(wǎng)絡(luò)。
當(dāng)正輸入周期經(jīng)過(guò)t = 0至T/2周期時(shí),二極管兩端的輸入交流信號(hào)和二極管輸出的極性如下所示:
在這里,我們可以看到,由于二極管網(wǎng)絡(luò)在電橋上的特殊布置,當(dāng)D2、D3導(dǎo)通時(shí),相反的二極管D1、D4保持反向偏置并處于關(guān)斷狀態(tài)。
該整流過(guò)程通過(guò)D2、D3產(chǎn)生的凈輸出直流如圖所示。由于我們想象二極管是理想的,因此輸出為 vo = vin。
現(xiàn)在,同樣,對(duì)于輸入信號(hào)二極管D1的負(fù)半周期,D4導(dǎo)通,二極管D2,D3進(jìn)入OFF狀態(tài),如下圖所示:
我們可以清楚地看到,橋式整流器的輸出已將輸入交流的正半周和負(fù)半周轉(zhuǎn)換為中心軸上方的兩個(gè)直流半周。
由于軸上方的這個(gè)區(qū)域現(xiàn)在是半波整流獲得的區(qū)域的兩倍,因此輸出直流也將變成兩倍的幅度,如下公式計(jì)算:
Vdc = 2(0.318Vm)
或
Vdc = 0.636Vm (全波)
如上圖所示,如果使用硅二極管代替理想二極管,則在導(dǎo)線上應(yīng)用基爾霍夫電壓定律將得到以下結(jié)果:
vi - VT - vo - VT = 0,vo = vi - 2VT,
因此,輸出電壓峰值vo將為:
更大功率 = Vm - 2VT
在 V 》》 2VT 的情況下,我們可以使用前面的方程以相當(dāng)高的精度獲得平均值:
V 直流 ? - 0.636(Vm - 2VT),
再一次,如果我們的Vm明顯高于2VT,則可以簡(jiǎn)單地忽略2VT,方程可以求解為:
直流? - 0.636(虛擬機(jī))
PIV (峰值反向電壓)
在設(shè)計(jì)整流器電路時(shí),二極管的峰值反向電壓或(PIV)額定值(有時(shí)也稱為峰值反向電壓(PRV)額定值)成為關(guān)鍵參數(shù)。
它基本上是二極管的反向偏置電壓范圍,不能超過(guò),否則二極管可能會(huì)通過(guò)過(guò)渡到稱為齊納雪崩區(qū)域的區(qū)域而擊穿。
如果我們將基爾霍夫電壓定律應(yīng)用于半波整流器電路,如下所示,它只是解釋了二極管的PIV額定值必須高于用于整流器輸入的電源輸入的峰值。
對(duì)于全橋整流器,PIV額定值的計(jì)算與半波整流器相同,即:
PIV ≥ Vm,因?yàn)?Vm 是施加到連接負(fù)載的總電壓,如下圖所示。
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