单相半波整流电路中二极管的应用

  整流电路是利用二极管的单向导电性能，将交流电转换成为直流电。
  整流电路有多种形式。从所用交流电源的相数，可分为单相和三相的整流电路。从电路结构形式，可分为半波、全波和桥式整流电路。为了使问题简化，便于讨论，对于整流电路分析计算时，把二极管看做正向电阻为零，反向电阻为无穷大的理想元件。
 
  1. 工作原理
  图1(a)所示为最简单的单相半波整流电路，负载为电阻RL。
  在变压器副边电压u₂的正半周，二极管VD导通，电流经二极管流向负载RL，在RL上就得到一个上正、下负的电压；在u₂的负半周，二极管VD因承受反向电压而截止，电流近似为0，因而RL上电压为0；所以在负载两端得到的输出电压u_O是单方向的，且近似为半个周期的正弦波，如图1(b)所示。

 
  2. 输出电压及输出电流的平均值
  若整流二极管VD为理想二极管，正向导通电阻为0，反向电阻为无穷大，并忽略变压器的内阻，则由图1(b)所示可知 式中，U₂为变压器副边电压有效值。由此求得   式(1)说明，半波整流电路负载所得到的直流电压约为电源变压器副边电压有效值的45%。
  输出的平均电流I_O(AV)为  
  3. 二极管的极限参数选择
  1)最大整流平均电流I_F   应选择整流二极管的最大整流平均电流I_F>I_D(AV)。
  2)最高反向工作电压U_R
  U_RM是整流管承受反向电压的最大值。而，应选择整流二极管最高反向工作电压U_R>U_RM。
  综上所述，单相半波整流电路的优点是结构简单，所用元件少。缺点是输出电压平均值低且波形脉动大，变压器有半个周期电流为零，利用率低，而且变压器电流会有直流成分，铁芯易饱和，所以只能应用于输出电流较小、要求不高的场合。



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