整流电路的设计原理
整流电路的设计原理,是利用某些元件的特性,以实现单向导通功能,从而实现交流电的整流。比如利用二极管的单向导通组成整流电路。或者可控硅,mos管等,配合过零检测电路,可以实现大功率整流。
单相半控桥式整流电路
(a) 电路; (b) 波形
当u2的正半周、控制角为α时,触发晶闸管V1,则V1和VD2因承受正向电压而导通。当u2下降到零并开始变负时,由于电感的作用,它将产生一感应电势使V1继续导通。但此时VD1已承受正向电压正偏导通,而VD2反偏截止,负载电流id经VD1 、 V1流通。此时整流桥输出电压为V1和VD1的正向压降, 接近于零,所以整流输出电压ud没有负半周,这种现象我们把它叫做自然续流。在这一点上, 半控桥和全控桥是不同的。
u2的负半周具有与正半周相似的情况,控制角为α时触发V2, V2 、VD1导通, u2过零变正时经VD2、 V2自然续流。
综上所述,单相半控桥式整流电路带大电感负载时的工作特点是:晶闸管在触发时刻换流,二极管则在电源电压过零时换流;由于自然续流的作用,整流输出电压ud的波形与全控桥式整流电路带电阻性负载时相同,α的移相范围为0~180°,ud 、Id的计算公式和全控桥带电阻性负载时相同;流过晶闸管和二极管的电流都是宽度为180°的方波且与α无关,交流侧电流为正、 负对称的交变方波。
单相半控桥式整流电路带大电感性负载时,虽本身有自然续流的能力,似乎不需要另接续流二极管。但在实际运行中,当突然把控制角α增大到180°以上或突然切断触发电路时, 会发生正在导通的晶闸管一直导通,两个二极管轮流导通的现象。此时触发信号对输出电压失去了控制作用,我们把这种现象称为失控。失控现象在使用中是不允许的,为消除失控,带电感性负载的半控桥式整流电路还需另接续流二极管VD。
1、可以买一个(自绕也可)具有2组交流电压输出的变压器,一组为18V-20左右,另一组7-8V左右。
2、桥式整流器二只,耐压分别为100V和50V
3、三端稳压器7812 、7905 各一只
4、电解电容:容量分别不小于2000uF和1000uF各一只,耐压分别为100V和50V各一只。
这类电路图比比皆是,很容易找到。
变压器、桥式整流器、三端稳压器的功率(或电流),根据你所需的电流大小而定,一般要选择所需输出功率(电流)的1.2-1.5倍选取。
2、根据输出功率,确定变压器的容量。根据输出直流电压选择次级输出电压。
3、接线时要防止短路
4、根据输出电流大小及电压波动范围,确定滤波电容的容量。
5、为正常安全工作,最好加上熔断保护装置或者限流装置。
6、注意事项主要是二极管不要弄错方向,电解电容也有正负极之分
电压降:不要忘记流过桥式整流电路KBP210的电流要经过两个二极管。结果,输出电压将下降这个量。由于KBP210桥式整流器电路使用硅二极管,因此该压降为1.1伏,并随电流增加。因此,可以实现的最大电压输出至少比交流输入的峰值电压低1.1伏。
计算整流器中散发的热量:KBP210整流桥将使电压下降1.1伏,随着电流的增加,该电压将上升。它是由二极管两端的标准电压降和二极管内的电阻引起的。请注意,在任何半周期中,电流都会流过电桥中的两个二极管。首先是一组两个二极管,然后是另一个。需要查阅整流桥KBP210的规格书,以查看假定电流水平下的电压降。电压降和通过整流器电路的电流会产生需要散热的热量。在某些情况下,这可以通过空气冷却轻松消散,但在其他情况下,桥式整流器电路可能需要用螺栓固定在散热器上。为此,许多桥式整流器电路被构造成用螺栓固定在散热器上。
峰值反向电压:确保不超过桥式整流电路KBP210或单个二极管的峰值反向电压非常重要,否则二极管可能会击穿。桥式整流器电路中二极管的PIV额定值低于与中心抽头变压器一起使用的两个二极管配置所需的额定值。如果忽略二极管压降,对于相同的输出电压,桥式整流器电路需要中心抽头整流器电路的二极管PIV额定值的一半。这可能是使用此配置的另一个优点。