半波整流电路图
半波整流电路图

一个简单的半波整流器只不过是一个pn结二极管串联到负载电阻。正如你所知,二极管对于电流就像单向阀对于水一样,它只允许电流朝一个方向流动。二极管的这一特性对于创建简单的整流器是非常有用的,这些整流器被用来将交流转换为直流。

如果你看上面的图表,我们给出了一个交流电作为输入。输入电压给降压变压器,由此降低的变压器输出给二极管' D '和负载电阻RL。通过负载电阻RL测量输出电压。

作为我们"基本的电子教程系列中,我们已经看到整流是PN结二极管最重要的应用。整流的过程就是把交流电(AC)转换成直流电(DC)。

半波整流操作

简单地说,半波整流器除去交流输入的负半周期,只允许正周期通过创建直流流。

要完全了解半波整流器的工作原理,你必须知道理论部分很好。如果你对PN结的概念和特性是新的,我建议你先阅读半波整流理论部分。

半波整流器的操作相当简单。从理论部分,你应该知道pn结二极管只在一个方向导电。换句话说,pn结二极管只在正向偏置时导电。在半波整流器中使用了同样的原理来将交流转换为直流。我们这里给出的输入是交流电。用变压器降低输入电压。降低的电压馈给二极管' D '和负载电阻RL。在输入波的正半周期间,二极管' D '将正向偏置,而在输入波的负半周期间,二极管' D '将反向偏置。我们通过负载电阻RL进行输出。由于二极管只在输入波的半个周期内通过电流,我们得到如图所示的输出。 The output is positive and significant during the positive half cycles of the input wave. At the same time output is zero or insignificant during negative half cycles of the input wave. This is called半波整流。

用学术语言解释半波整风!

当一个整流二极管单元与负载串联通过交流电源,它将交流电压转换为单向脉动电压,使用施加电压的半个周期,另一半周期被抑制,因为它只在一个方向传导。除非电路中有电感或电池,因此,有一半时间电流为零。这就是所谓的半波整流如前所述,二极管是一种电子器件,由两种元件组成,即阴极和阳极。因为在二极管中电子只能单向流动即。从阴极到阳极,二极管提供整流所必需的单向传导。这适用于所有类型的二极管——真空、充气、晶体或半导体、金属(氧化铜和硒型)二极管。半导体二极管,由于其固有的优点,通常用作整流装置。然而,对于非常高的电压,可以采用真空二极管。

半波整流器的工作原理

半波整流电路采用具有负载电阻R的半导体二极管(D)l但是图中没有给出平滑滤波器。二极管与变压器的次级电阻和负载电阻R串联l变压器的一次电源正在与交流电源连接。

在输入波每半个周期后,二次绕组上的交流电压的极性就会发生变化。在输入交流电压的正半周内即。当次级绕组的上端为正w.r.t,其下端为正偏置二极管,因此导电。如果假设二极管的正向电阻为零(然而,在实际中存在一个小电阻),则在正半周期间的输入电压直接作用于负载电阻Rl这让它的上端正值W.R.T.成了下端。输出电流和输出电压的波形与输入交流电压的波形相同。

在输入交流电压负半周内即。当次级绕组的下端为正wrt时,其上端为反向偏置,因此不导电。因此,在输入交流电压的负半周内,通过负载的电流和电压保持为零。由于反向电流的大小很小,所以忽略不计。因此,对于负半周期,没有功率被传递到负载。

因此,输出电压(VL)跨负载电阻R发展l是一系列交流电压的正半周期,中间有非常小的恒定负电压水平。从图中可以明显看出,输出不是稳定的直流电,而是脉动的直流波。在直流电源中,为了使输出波形平滑和有用,我们必须使用过滤器在负载。由于只使用了输入波的半个周期,所以称之为a单相半波整流电路

半波整流理论

整流是pn结二极管的一种应用。半波整流器是一种利用pn结二极管关键特性的器件。因此,要理解半波整流器背后的基本理论,你需要了解pn结和pn结二极管的特性。我们写了两篇文章来帮助你理解这两种方法。

1)理解PN结-这篇文章将帮助你理解pn结和使用pn结作为整流器背后的基本理论。

2)PN结二极管的特性-这篇文章将帮助你理解pn结二极管的特性借助图形。你可以理解一个二极管在不同电压水平下的行为以及它是如何导电的。

注意:-有一个有趣的PN结二极管发明背后的故事.故事围绕着美国贝尔实验室的年轻科学家罗素·欧先生的毅力展开。在这个故事中,你将了解伟大的发明是如何发生的,以及20世纪30年代一些聪明的人是如何一起把伟大的发明带到我们的生活中,比如沃尔特·布拉顿(发明晶体管的三人之一)

整流器电源参数

电源需要指定的最重要的特性是电压他需要输出直流电压、二极管中的平均电流和峰值电流、二极管的峰值反电压(PIV)、调节和纹波因子。

半波整流器的优缺点:

实际中很少使用半波整流器。它从来不是首选作为音频电路的电源,因为非常高的纹波因素。高纹波因数会导致输入音频信号中的噪声,进而影响音频质量。

半波整流器的优点只是价格便宜、结构简单、易于制造。它之所以便宜,是因为涉及的组件数量少。简单是因为电路设计的直观性。除此之外,半波整流器的缺点比优点多!

半波整流器的缺点

1.负载中的输出电流除了直流分量外,还包括与输入电压频率相等的基频交流分量。纹波系数高,因此,需要一个复杂的滤波,以提供稳定的直流输出。

2.因此,功率输出和整流效率相当低。这是由于功率只在输入交流电压的半个周期内输出。

3.变压器利用率低。

4.变压器铁芯的直流饱和导致磁化电流和磁滞损耗和谐波的产生。

半波整流器的直流输出不能令人满意地作为通用电源。然而,它可以用于一些应用,如电池充电。

带电容滤波器的半波整流器

半波整流器的输出不是一个恒定的直流电压。你可以从输出图中观察到,这是一个带有交流波纹的脉动直流电压。在实际应用中,我们需要波形平滑的电源。换句话说,我们需要一个输出电压恒定的直流电源。一个恒定的直流电源输出电压是非常重要的,因为它直接影响我们连接到电源的电子设备的可靠性。

我们可以通过在二极管上使用一个滤波器(电容滤波器或电感滤波器)使半波整流器的输出平滑。在某些情况下,电阻-电容耦合滤波器(RC)也被使用。下面的电路图显示了带有电容滤波器的半波整流器。

带电容滤波的半波整流器-电路图和输出波形
带电容滤波的半波整流器-电路图和输出波形

半波整流分析

半波整流器分析的参数如下:-

1.峰值反向电压(PIV)

在二极管的设计阶段,峰值反压(PIV)的额定值是非常重要的。它是整流二极管在反向偏置期间必须承受的最大电压。

当二极管是反向偏置,在负半周期,将没有电流通过负载电阻RL。因此,将没有电压下降通过负载电阻RL导致整个输入电压出现在二极管。因此VSMAX的峰值二次电压,出现在整个二极管。因此,

半波整流器的峰值反电压(PIV) = VSMAX

2.二极管中的平均电流和峰值电流

通过假设变压器二次侧电压为峰值V的正弦曲线SMAX,给出给整流器的电压的瞬时值可表示为

半波整流器电压的瞬时值
半波整流器电压的瞬时值

假设二极管具有RF欧姆正向电阻和无穷大反向电阻值,则流过输出负载电阻RL为

通过二极管的电流
通过二极管的电流

马克斯= VSMAX/ (RF+Rl

3.直流输出电流

直流输出电流为

半波整流器直流输出电流
半波整流器直流输出电流

代入马克斯的方程马克斯= VSMAX/ (RF+Rl),我们有

直流VSMAX/= VSMAX/Rl如果Rl>>RF

4.直流输出电压

负载两端电压的直流值为

V直流=我直流RlVSMAX/π(右F+RL)X RlVSMAX/{1 + RF/Rl

如果Rl>>RFV直流= VSMAX

5.当前的均方根值

通过二极管的电流均方根值为

半波整流器中通过二极管的电流均方根值
半波整流器中通过二极管的电流均方根值

6.输出电压的均方根值

负载电压的均方根值为

Vlrm=我rmsRl= VSMAXRl/ 2(右F+Rl) = VSMAX/2{1 + RF/Rl

如果Rl>>RFVlrm= VSMAX/2

7.整流效率

整流效率定义为输出功率与交流输入功率的比值。

效率,Ƞ =送到负载的直流功率/变压器输入的交流功率= P直流/ P交流

送负载的直流电源,P直流2直流Rl(我马克斯/π2Rl

变压器的交流电源输入,P交流=二极管结耗散功率+负载电阻R耗散功率l

2rmsRF+2rmsRl{我2马克斯/ 4} [RF+Rl

因此,整流效率Ƞ = P直流/ P交流= {4 /2} (Rl/(右F+Rl) = 0.406 /{1 + RF/Rl

半波整流器的最大效率为40.6%。这是RF是被忽视的。

8.纹波系数

纹波因子实际上是滤波整流输出中剩余的交流分量的一个度量。它是整流器输出的电压(或电流)交流分量的有效值与输出电压(或电流)直流分量的有效值之比。

负载电流的有效值为

22直流+21+22+242直流+2交流

我在哪里,124等等是基次谐波,二次谐波,四次谐波的有效值2交流为交流分量的均方根值的平方和。

纹波因子γ = I交流/直流2- - - - - -2直流)/直流{(我rms/直流2) 1}Kf2- 1)

Kf为输入电压的形式因子。对于半波整流器,形式因子为

Kfrms/我avg(我马克斯/2) /(我马克斯/pi) = pi/2 = 1.57

因此,纹波系数γ = (1.572- 1) = 1.21

9.监管

输出电压随直流负载电流的变化称为调节。百分比调节为

%调节= {(v空载- v满载)/ v满载}* 100

对于一个理想的电源,输出电压应该独立于负载电流,并且百分比调节应该等于零。

半波整流器的应用

任何整流器都可以用来构造直流电源。任何整流器(无论是半波还是全波)的实际应用都是作为建筑物直流电源的组成部分。半波整流器在任何方面都不比全波整流器特殊。为了建立一个高效和平滑的直流电源,全波整流器总是首选。然而,对于那些不需要恒定直流电压的应用,可以使用带有半波整流器的电源。

作者

57评论

  1. thiliban varun

    很容易理解tq

  2. 巴希尔尤努斯

    非常精确,很有启发性,....
    该器件提供了理解二极管在整流中的应用所需的基础知识。
    多谢。

  3. 索尼肖

    这很容易理解。

  4. KHYATHI CHANDU

    我有一个疑问,在直流图中它是一条直线,但在半波整流器中它是一条曲线,为什么?我需要一个解释

  5. 阿施施Sundriya

    棒极了的Exaplation,坦克。

  6. 娜塔莎shrivastav

    这个概念很好,很简单,要点很容易记住。好写

  7. sarmad

    为什么4二极管桥式整流用频率发生器代替变压器给出半波形?
    使用变压器,我们得到全波。
    (谢谢)

  8. 泽维尔

    很好的理论解释!

  9. 8月

    这真的很有帮助。我想知道电容在电路中的作用,现在我知道了。非常感谢

  10. r pandey

    请把用6伏变压器构造半波整流器后的观察资料发给我

  11. sheetal

    好一个 ...........

  12. sheetal

    我想要一张,但是图表没有那么多。

  13. 颧骨Nathani

    谢谢你. . ! !它的概念在很多书里都很难理解,我真的无法理解。但是有了你这个简单的超棒的概念,现在我能很好地理解它了。谢谢你先生/女士

  14. 记sandhu

    非常感谢你的帮助.....真的太好了,,,,学生们一定更喜欢这个网站来解决他们的问题.........我无言以对........我将建议我所有的朋友点击这个网站,这样他们也可以明确他们的主题,再次感谢。

  15. divyani srivastav

    哦,太简单了,,,,,,我终于找到了,塔克什

  16. 阿米特·辛格Yadav

    请先生!
    给出了半波整流器的实例。

  17. Prajwal。N

    这是最好的笔记之一,可以随时使用我们的手指提示..................,我非常喜欢它,谢谢

  18. rajguru

    最有帮助的笔记……
    tHaNkUuuu . .

  19. vasanth

    请,先生,包括一些使用半波整流器的问题

  20. Ishwarraje jadhav

    这对学习和技术很有帮助

  21. 迈克•伯恩斯

    交流功率浪涌对半波整流器二极管的冲击:通常是电压浪涌还是电流损坏了二极管和滤波器帽,为什么?

  22. 南希

    哦,上帝,我终于明白了…
    该死的. .你用如此简单的文字成就了它!

    • md sufyan•安萨里

      你用的是通俗的语言,所以对我们来说很容易

  23. sowndariya萨勃拉曼尼亚

    很棒的工作!

  24. sandile

    在半波整流器下必须进行的计算是可以理解的

  25. sandile

    整流电路是根据它们使用的二极管的数量来命名的,比如在半波中我们在全波中使用一个二极管(中心抽头),我们使用两个二极管,然后在全波中(桥接)我们使用四个二极管

  26. Deepnanda

    先生,请尽快编辑这篇文章…
    我需要完整的文章和视频尽快。

  27. dharmesh

    先生,

    .我了解半波整流器,但我想知道有关3相半波整流器的操作和它的输入,输出波形

  28. kasi

    很好,但是方程在哪呢

  29. 阿莫勒GOWARDIPE

    嗨,先生
    你写了一个半波整流器的理论很好,但问题是,你没有给出任何方程的i/p o/p V/ i ......谢谢

    • 乔乔

      你好阿莫勒,

      我们将很快编辑这篇文章。在编辑的版本,你可以期待半波整流方程,公式和一个模拟视频。

  30. Vinay高达

    你好先生/女士,
    你能不能给期望值加一列表格?
    以便我们对这个实验有一个清楚的了解。

    谢谢你!

  31. 巴巴fakruddin

    数学分析要求

  32. Nagraj kankonkar

    文章是好的,但它要求在一点简单的英语和使用更方便和更简单的词,以更好地理解概念。
    或者解释比NCERT课本上给出的要好得多。

  33. 阿布Dua

    线条很容易。

  34. faihim艾哈迈德

    方便了半波整流器的基本组成,谢谢

  35. 伊曼纽尔Sapali

    我非常喜欢这个,但是如果可以免费下载的话会更好

  36. 巴拉克利须那神

    不错的工作。对学生来说很有帮助。我想更多地了解整流器

  37. shankar

    这个问题很好,这是足够的基本思想。我t should be better to give a designing of half wave rectifier along with theory part.and it need to update with latest technology i.e now what are the applications of half wave rectifier and what are the implementations from half wave rectifier etc..

  38. smita

    一个问题如何完成没有图表。其中为半波整流器示意图。请将电路图发送到..........

  39. manisha

    我需要更多的图表

    • ankit

      我没有图表...................

  40. ds

    不错! !大拇指……

  41. 不错的收藏。我想“解释两个常用的整流二极管”

  42. dwija

    所给的内容对学生很有帮助

  43. ankit

    我感到很幸运.......。

  44. 唉阿丹

    它真的帮助了我..谢谢你,我们需要更多!

  45. SAMANGWANA MALINDILA

    这是一项很好的工作,但最好是添加图表以进行更详细的说明。

  46. kaur karendeep sandhu

    感谢你们在tyms上对我的帮助,当最后提交的日期是在我的老师和我的项目后面。
    “HHAATTSS OOFF”先生。

  47. arivu

    干得好,先生,但我要的是电子的基本概念。此外,我想在上面,更多的电子电路图。

  48. SUBHASH

    不错的工作。Very helpfull to a student…

  49. 塞缪尔·凯利donkor

    我想学习更多关于电子电路图的知识

  50. 阿里

    这就是半导体二极管用作半波整流器的原理吗?我不太确定,谁能告诉我。

  51. 阿布

    所给材料约半波整流器对学生很有帮助。

  52. vyshnavi

    很好的事情,请张贴关于整流器和电子元件的最新的事情。

    • 感觉

      半波整流器理论很好

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