基礎(chǔ)電路

一般直流穩(wěn)壓電源都使用220伏市電作為電源，經(jīng)過(guò)變壓、整流、濾波后輸送給穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓，最終成為穩(wěn)定的直流電源。這個(gè)過(guò)程中的變壓、整流、濾波等電路可以看作直流穩(wěn)壓電源的基礎(chǔ)電路，沒(méi)有這些電路對(duì)市電的前期處理，穩(wěn)壓電路將無(wú)法正常工作。

1、 整流電路

經(jīng)過(guò)變壓器變壓后的仍然是交流電，需要轉(zhuǎn)換為直流電才能提供給后級(jí)電路，這個(gè)轉(zhuǎn)換電路就是整流電路。

整流電路的作用是將交流電變換成直流電。完成這一任務(wù)主要靠二極管的單向?qū)ㄗ饔茫虼?strong>二極管是構(gòu)成整流電路的關(guān)鍵元件。在直流穩(wěn)壓電源中利用二極管的單項(xiàng)導(dǎo)電特性，將方向變化的交流電整流為直流電。

在小功率（1KW以下）整流電路中，常見(jiàn)的幾種整流電路有單相半波、全波、橋式和倍壓整流電路。單相整流就是我們常說(shuō)的單相AC220V交流電整流。如果是三相電就需要采用三相整流電路，原理和單相是一樣的。

2、 幾種整流電路

1）、半波整流

2）、全波整流

3）、橋式整流

4）、倍壓整流

半波、全波整流電路在開(kāi)關(guān)電源變壓器輸出整流中使用較多，由于元件少，節(jié)省空間，但是效率沒(méi)有橋式整流高。

橋式整流是使用較多的整流電路，一般根據(jù)功率大小可以選擇分立元件和集成整流橋堆。

半波整流

全波整流

橋式整流

倍壓整流

3、 工作原理簡(jiǎn)單分析

以最常用的橋式整流電路說(shuō)明整流電路的工作原理。

圖1-1 單相橋式整流電路

圖1-2 正半周期

圖1-3 負(fù)半周期

圖1-2可以看出在電源正半周時(shí)，T次級(jí)上端為正，下端為負(fù)，整流二極管D1和D3導(dǎo)通，電流由變壓器T次級(jí)上端經(jīng)過(guò)D1、RL、D3回到變壓器T次級(jí)下端；

由圖1-3可以看出在電源負(fù)半周時(shí)，T次級(jí)下端為正，上端為負(fù)，整流二極管D2和D4導(dǎo)通，電流由變壓器T次級(jí)下端經(jīng)過(guò) D2、RL、D4回到變壓器T次級(jí)上端。

RL兩端的電壓始終是上正下負(fù)，其波形與全波整流時(shí)一致。

3-1 橋式整流電路主要參數(shù)

3-2 分立元件和集成橋堆

整流二極管

整流橋

4、濾波電路

交流電經(jīng)過(guò)整流后得到的是脈動(dòng)直流，這樣的直流電源由于所含交流紋波很大，不能直接用作電子電路的電源。濾波電路可以大大降低這種交流紋波成份，讓整流后的電壓波形變得比較平滑。

（1）電容濾波電路

電容濾波電路圖見(jiàn)圖4-1，電容濾波電路是利用電容的充放電原理達(dá)到濾波的作用。在脈動(dòng)直流波形的上升段，電容C1充電，由于充電時(shí)間常數(shù)很小，所以充電速度很快；在脈動(dòng)直流波形的下降段，電容C1放電，由于放電時(shí)間常數(shù)很大，所以放電速度很慢。在C1還沒(méi)有完全放電時(shí)再次開(kāi)始進(jìn)行充電。這樣通過(guò)電容C1的反復(fù)充放電實(shí)現(xiàn)了濾波作用。濾波電容C1兩端的電壓波形見(jiàn)圖4-2。

圖4-1

圖4-2

選擇濾波電容時(shí)需要滿(mǎn)足下式的條件：

RC≥（3-5）T/2

（2）電感濾波電路

電感濾波電路圖見(jiàn)圖4-3。電感濾波電路是利用電感對(duì)脈動(dòng)直流的反向電動(dòng)勢(shì)來(lái)達(dá)到濾波的作用，電感量越大濾波效果越好。電感濾波電路帶負(fù)載能力比較好，多用于負(fù)載電流很大的場(chǎng)合。

圖4-3 電感濾波

（3）RC濾波電路

使用兩個(gè)電容和一個(gè)電阻組成RC濾波電路，又稱(chēng)π型RC濾波電路。見(jiàn)圖4-4所示。這種濾波電路由于增加了一個(gè)電阻R1，使交流紋波都分擔(dān)在R1上。R1和C2越大濾波效果越好，但R1過(guò)大又會(huì)造成壓降過(guò)大，減小了輸出電壓。一般R1應(yīng)遠(yuǎn)小于R2。

圖4-4 RC濾波電路

（4）LC濾波電路

與RC濾波電路相對(duì)的還有一種LC濾波電路，這種濾波電路綜合了電容濾波電路紋波小和電感濾波電路帶負(fù)載能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。其電路圖見(jiàn)圖4-5。

圖4-5 LC濾波電路

整流濾波電路是整個(gè)穩(wěn)壓電路的前級(jí)基礎(chǔ)，元器件的選型涉及到電流，電壓，紋波等很多方面，實(shí)際設(shè)計(jì)中要十分注意元件的選型應(yīng)用。后面有機(jī)會(huì)寫(xiě)一些元器件的選型方面的知識(shí)。