半桥整流电路原理图?
一、半桥整流电路原理图?
在PWM和电子镇流器当中,半桥电路发挥着重要的作用。半桥电路由两个功率开关器件组成,它们以图腾柱的形式连接在一起,并进行输出,提供方波信号。本篇文章将为大家介绍半桥电路的工作原理,以及半桥电路当中应该注意的一些问题,希望能够帮助电源新手们更快的理解半桥电路。
半桥电路的基本拓扑电路图
电容器C1和C2与开关管Q1、Q2组成桥,桥的对角线接变压器T1的原边绕组,故称半桥变换器。如果此时C1=C2,那么当某一开关管导通时,绕组上的电压只有电源电压的一半。
半桥电路概念的引入及其工作原理
电路的工作过程大致如下:
参照半桥电路的基本拓扑电路图,其中Q1开通,Q2关断,此时变压器两端所加的电压为母线电压的一半,同时能量由原边向副边传递。
Q1关断,Q2关断,此时变压器副边两个绕组由于整流二极管两个管子同时续流而处于短路状态,原边绕组也相当于短路状态。
Q1关断,Q2开通。此时变压器两端所加的电压也基本上是母线电压的一半,同时能量由原边向副边传递。副边两个二极管完成换流。
从半桥电路结构上看,选用桥臂上的两个电容C1、C2时需要考虑电容的均压问题,尽量选用C1=C2的电容,那么当某一开关管导通时,绕组上的电压只有电源电压的一半,达到均压效果,一般情况下,还要在两个电容两端各并联一个电阻(原理图中的R1和R2)并且R1=R2进一步满足要求,此时在选择阻值和功率时需要注意降额。此时,电容C1、C2的作用就是用来自动平衡每个开关管的伏秒值,(与C3的区别:C3是滤去影响伏秒平衡的直流分量)。
二、单向晶闸管的可控整流电路原理图?
1,可控整流:使整流电路输出直流电压的大小可以调节。
2,桥式半控整流电路:两个桥臂整流元件采用晶闸管,其余采用二极管的整流电路。
3,单相桥式半控整流电路。
三、整流电路是如何实现整流的?
整流就是将交流电整成直流电。因为二极管有单向导电性,以零伏为对比 交流电就有正电压与负电压两种。接入一个二极管 称为半波整流,负半轴的点直接截掉,效率过低。于是有了双管全波整流 效率虽然提高 但是双管只适合中间有抽头的变压器。后来进化到四个二极管整流。这样就适应了无抽头的需求。大概就是这。
四、整流原理图
整流原理图 - 了解电子设备中的基本电路
整流原理图是电子设备中最基本的电路之一。无论是家用电器、电子产品还是工厂中的大型设备,整流电路都发挥着至关重要的作用。理解整流原理图对于学习电子技术和修理电路故障至关重要。本文将带你深入了解整流原理图的基本概念、工作原理和常见应用。
什么是整流电路?
整流电路是将交流电转换为直流电的过程。交流电是周期性变化的电流,而直流电是恒定方向的电流。整流电路的作用是消除交流电中的负半周,只保留正半周。在整流过程中,电流会经过一个称为整流器的器件,如二极管或晶体管。
整流原理图是对整流电路进行可视化表示的图表。由于整流电路在各种电子设备中广泛使用,理解整流原理图可以帮助工程师、技术人员和爱好者了解电路的工作原理、分析故障和进行修复。
整流原理图的工作原理
要理解整流原理图的工作原理,首先需要了解整流器的类型。最常见的两种整流器是单相整流器和三相整流器。
单相整流器适用于家庭用电、小型电子产品等低功率需求。它由一个二极管或四个二极管组成,可以将交流电转换为直流电。
三相整流器适用于高功率需求的工业设备和大型电子产品。它由六个二极管或晶闸管组成,可以将三相交流电转换为直流电。
当交流电通过整流器时,电路中的二极管或晶闸管会切换导通和截止,从而在输出端产生纯直流电。整流原理图使用标准符号来表示各个元件,例如箭头表示二极管或晶闸管的导通方向。
整流原理图的应用
整流电路的应用非常广泛,几乎涵盖了所有需要直流电的电子设备。以下是一些常见的应用:
- 电源适配器:将电网交流电转换为适合电子设备使用的直流电。
- 车载充电器:将汽车电池的直流电转换为适合手机、平板电脑等设备充电的电流。
- 电子变压器:在电力系统中将高压交流电转换为低压的直流电。
- 数码相机、音响设备等电子产品的供电电路。
整流原理图对于电子技术的学习和电路维修都非常重要。对于想要成为合格电子工程师或修理电子设备的人来说,理解整流原理图是必不可少的技能。通过掌握整流电路的基本概念和工作原理,你将能够更好地了解电子设备中的各个电路部分,分析和解决电路故障。
总结
整流原理图在电子设备中起着至关重要的作用,帮助将交流电转换为直流电以满足不同设备的需要。无论你是对电子技术感兴趣的爱好者,还是想要成为电子工程师的学习者,理解整流原理图都是必备的知识。
希望本文对你了解整流原理图有所帮助,如果你有任何问题或意见,请随时在下方留言,我将尽力回答。感谢阅读!
五、什么是半波整流电路?
大家好,我是李工,希望大家多多支持我。
,今天给大家详细地讲一下半波整流电路。
什么是半波整流电路?
半波整流电路的基本操作非常简单,输入信号通过二极管,由于只能通过一个方向的电流,二极管的整流作用,单个二极管只允许通过一半的波形。
下图说明了半波整流电路的基本原理。
当标准交流波形通过半波整流电路时,只剩下一半的交流波形。半波整流电路仅允许交流电压的一个半周期(正半周期或负半周期)通过,并将阻止直流侧的另一个半周期。只需要一个二极管就可以构成一个半波整流电路。本质上,这就是半波整流电路所做的一切。
半波整流电路原理
一个完整的半波整流电路由3个部分组成:变压器、阻性负载、二极管。
如何将交流电压转化为直流电压?
先将高交流电压施加到降压变压器的初级侧,在次级绕组处获得将施加到二极管的低电压。
在交流电压的正半周期间,二极管将正向偏置,电流流过二极管。在交流在交流电压的负半周期间,二极管将反向偏置,电流将被阻断。次级侧 (DC) 的最终输出电压波形,如上图 所示。
之后专注于电路的次级侧,如果用源电压代替次级变压器线圈,可以将半波整流器的电路图简化为下图。
现在没有电路的变压器分散我们的注意力。对于交流电源电压的正半周期,等效电路有效地变为下图:
因为二极管是正向偏置的,因此允许电流通过。所以我们有一个闭合电路。
但对于交流电源电压的负半周,等效电路变为:
整流二极管现在处于反向偏置模式,所以没有电流能够通过它。因此,现在有一个开路。由于这段时间内电流不能流过负载,输出电压为零。这会发生得非常快——因为交流波形每秒会在正负之间多次振荡(取决于频率)。这是半波整流电路波形在输入侧 (V in ) 的样子,以及在整流后(即从 AC 到 DC 的转换)在输出侧 (V out ) 的样子:
正半波整流前后的电压波形如下图所示。
相反,负半波整流器将只允许负半波通过二极管,并将阻止正半波。正半波整流器和负半波整流器之间的唯一区别是二极管的方向。如在上图中看到的,二极管现在处于相反的方向。因此,二极管现在将仅在交流波形处于其负半周期时才正向偏置。
半波整流电路参数与计算公式
纹波系数
“纹波”是将交流电压波形转换为直流波形时剩余的不需要的交流分量。尽管我们尽最大努力去除所有交流分量,但在输出侧仍有少量残留物会产生直流波形的脉动。这种不受欢迎的交流分量称为“纹波”。
为了量化半波整流器将交流电压转换为直流电压的能力,我们使用所谓的纹波系数(由 γ 或 r 表示)。纹波系数是整流器交流电压(输入侧)与直流电压(输出侧)的RMS值之比。
二极管的纹波系数的公式为:
也可以重新排列为下面的等式:
半波整流器的纹波系数等于1.21(即γ=1.21)。
请注意,为了构建一个好的整流器,我们一般希望将纹波系数保持在尽可能低的水平。这就是为什么我们使用电容和电感作为滤波器来减少电路中的纹波。
效率
整流器效率 (η) 是输出直流功率与输入交流功率之比。效率的公式等于:
半波整流器的效率等于 40.6%(即 η max = 40.6%)
有效值
为了得出半波整流器的 RMS 值,我们需要计算负载上的电流。如果瞬时负载电流等于 i L = I m sinωt,则负载电流的平均值 (I DC ) 等于:
其中 I m等于负载上的峰值瞬时电流 (I max )。因此,负载上获得的输出直流电流 (I DC ) :
对于半波整流器,RMS 负载电流 (I rms ) 等于平均电流 (I DC ) 乘以 π/2。因此,半波整流器的负载电流 (I rms ) 的 RMS 值为:
其中 I m = I max等于负载上的峰值瞬时电流。
峰值反向电压
峰值反向电压 (PIV) 是二极管在反向偏置条件下可以承受的最大电压。如果施加的电压超过 PIV,二极管将被破坏。
形状因素
形状因数(FF)是有效值与平均值的比值,如下式所示:
半波整流器的形状因子等于 1.57(即 FF=1.57)。
输出电压
负载电阻上的输出电压 (V DC )表示为:
半波整流电路应用
虽然半波二极管整流电路基本上使用单个二极管,但二极管周围有一些电路差异,具体取决于应用。
电源整流
当用于电源整流时,半波整流电路如果要以任何方式为设备供电,则与变压器一起使用。通常在此应用中,输入交流波形是通过变压器提供的。这用于提供所需的输入电压。
AM解调
一个简单的半波二极管整流器可用于调幅信号的信号解调。整流过程使幅度调制得以恢复。当半波整流电路用于幅度调制检测时,该电路显然需要与收音机中的其他电路接口。
峰值检测
半波二极管电路通常用作简单的电压峰值检测器。通过在输出负载上放置一个电容,电容器将充电至峰值电压。如果 CR 网络、电容器和负载电阻的时间常数比波形周期长得多或足以捕获变化波形的峰值,则电路将保持电压峰值。
六、整流逆变器工作原理图?
整流器是一个整流装置,简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。整流器有两个主要功能:第一,将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载,或者供给逆变器;第二,给蓄电池提供充电电压。因此,它同时又起到一个充电器的作用。
整流器是经过汽车发电机整流过后的直流电,波形仍然具有不规则的波动,直接影响了车辆点火的准确性;输出电压无法保持相对恒定,造成每次火花塞点火的能量差别大容易使您的爱车引擎抖动,出现换档顿挫、提速缓慢无力、怠速不稳以及车用空调效率低下等情形。从而大大降低了车载电器设备的性能和使用寿命;再加上高龄汽车的电路系统老化,电路阻阬变高的影响,对您的爱车的影响也就变得日益明显。电子整流器的作用是帮助车消除杂波干扰、稳定输出电压、提高电源系统的瞬间放电能力、增加扭力输出、加快油门反应、延长电池使用寿命、缩短汽车引擎启动时间、提高点火效率等,尤其是对小排量的车,效果比较明显。
半导体PN结在正向偏置时电流很大,反向偏置时电流很小。整流二极管就是利用PN结的这种单向导电特性将交流电流变为直流的一种PN结二极管。通常把电流容量在1安以下的器件称为整流二极管,1安以上的称为整流器。常用的半导体整流器有硅整流器和硒整流器,产品规格很多,电压从几十伏到几千伏,电流从几安到几千安。整流器广泛用于各种形式的整流电源中。
大功率整流电源要求整流器的电流容量大、击穿电压高、散热性能好,但这种器件的结面积大、结电容大,因而工作频率很低,一般在几十千赫以下。硅材料的禁带宽度较大,导热性能良好,适于制作大功率整流器件。在耐高压的整流装置中常采用高压硅堆,它由多个整流器件的管芯串联组成,其反向耐压由管芯的耐压及串联管芯数决定,最高耐压可达几百千伏。如果高频整流电路用于很高频率下,当交流电压的周期与整流器通态到关态的恢复时间相当时,整流器对高频电压不再起整流作用。为适应高频工作的需要,通常在硅整流器中采用掺金的方法,以缩短注入少数载流子的寿命,从而达到减小恢复时间的目的。
逆变器的工作原理:
1.直流电可以通过震荡电路变为交流电
2.得到的交流电再通过线圈升压(这时得到的是方形波的交流电)
3.对得到的交流电进行整流得到正弦波
七、电路原理图指示电路作用?
他是电器或电器设备设计的工作原理,配件布置,接线方式和电路的总体方案。是电器安装、施工、维修的指导方式。每个电器设备的组成都可以以图形表示。
八、电梯电路原理图?
要学会维修电器设备和设计电路,就必须熟练掌握各单元电路的原理。会划分功能块,能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组,让每个功能块形成一个具体功能的元件组合,如基本放大电路,开关电路,波形变换电路等。
要掌握分析常用电路的方法,熟悉每种方法适合的电路类型和分析步骤。
交流等效电路分析法 首先画出交流等效电路,再分析电路的交流状态,即:电路有信号输入时,电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡,还是限幅削波、整形、鉴相等。
九、馈线电路原理图解?
馈线线路是指按照接入网物理参考模型,在本地交换机或远端交换模块与配线点(DP)或灵活点(FP)之间的用户线部分。
馈线是配电网中的一个术语,它可以指与任意配网节点相连接的支路,可以是馈入支路,也可以是馈出支路。但因为配电网的典型拓扑是辐射型,所以大多馈线中的能量流动是单向的。我们可以通过馈线往对端送电,但是如果我们没电了对端也不可能给我们送电。但为提高>供电可靠性,配网结构变化很复杂,功率的传输也并非绝对是一个方向。所以粗略地说,配电网中的支路都可称之为馈线。
十、整流电路中怎么选择整流二极管?
提高电源转换效率和功率密度一直是电源行业的首要目标,在过去十年中,更因功率器件、拓扑结构和控制方案的发展而取得长足的进步。超结MOSFET、SiC二极管以及最新GaN FET的发展,确保了更高频率下的更高开关效率;同时,高级拓扑及其相应控制方案的实现也在高速发展。因此,平衡导通损耗与开关损耗以实现最佳工作点,现在已完全可以实现。
但是,用于AC线电压整流的前端二极管电桥仍然是个大问题,它阻碍了效率和功率密度的提升。高压整流二极管的正向压降通常约为1V。这意味着主电流路径中的两个二极管可能导致超过1%的效率损耗,尤其在低压输入的时候。
举例来说,当前最流行的效率规范之一为80 Plus规范。最高级别80 Plus钛金牌在230VAC时要求达到96%的峰值效率,在115VAC时要求达到94%的峰值效率。当次级DC / DC效率高达98%时,电桥将很容易因其高传导损耗而消耗PFC级的大部分效率。此外,二极管电桥还可能成为电源中最热的部位,这不仅限制了功率密度,还给散热设计造成了一定的困扰。
于是,越来越多人把注意力集中在如何解决这组整流桥的问题上来。解决这个问题的方向还是非常明确的,最受欢迎的两种方案分别为双升压无桥PFC和图腾柱PFC,如图1所示。在这两种方案中,主电流路径中的整流二极管数量都从2个减少到1个,从而降低了整流管上的导通损耗。
目前,已经有研究和参考设计展现出令人鼓舞的结果,但还尚未被消费类市场大批量采用和量产。因为要开发出尖端的IC解决方案,实现有竞争力的BOM成本以及经过验证的强健性和可靠性,还有很长的路要走。双升压无桥PFC需要一个额外的大功率电感来抑制共模噪声,这对成本和产品尺寸都是不利因素。而图腾柱PFC通常都需要高成本的组件,例如上管驱动器和隔离式电流采样,并且大都需要采用DSP,或者在常规PFC控制器IC上采用大量分立组件。
实际上,我们无需等待采用无桥拓扑的新型控制器IC发展成熟,通过另一种简单快捷的替代方案,可以立即降低电桥上的功率损耗。这种方案的基本思想是用同步整流MOSFET代替两个下管整流二极管,而其它的电源设计部分(包括所有功率级和控制器IC)均保持不变。图2的示例中采用MPS的MP6925A对这一概念进行了说明。MP6925A是一款仅需很少外部组件的双通道同步整流驱动器。
MP6925A通常用于LLC转换器。它根据对漏源电压(VDS)的检测主动驱动两个MOSFET。在设置系统以替换交流电桥中的下管二极管时,可采用两个高压JFET(QJ1 和 QJ2)在VDS检测期间钳位高压。当电流流经MOSFET体二极管之一时,VDS上的负阈值被触发,驱动器导通相应的MOSFET。在MOSFET导通期间,驱动器会调节相应的栅极电压,将VDS保持在一定水平之下,直到电流过低而无法触发VDS关断阈值为止。图3显示了其典型工作波形。
继续阅读 >>>请点击下方链接进入MPS官网查看全文:
https://www.monolithicpower.cn/improving-efficiency-with-an-active-switch-on-an-ac-bridge?utm_source=zhihu&utm_medium=social&utm_campaign=2023_articlepromo&utm_content=202302_4