全波桥式整流器和全波中心分接整流器的区别

整流是二极管最流行的应用之一。整流器是一种装置把交流电(AC)转换成脉动直流电(DC)的装置。。这种脉动直流有一些波纹,可以消除它使用平滑电容器。本文讨论了“为什么全波整流器比全波中心抽头整流器好”。与半波整流器相比,全波桥式整流器利用了整个输入波形。而在半波整流器只利用了半波。全波整流器有两种构造方式。一种是由两个二极管和一个中心抽头二次绕组变压器组成的中心抽头全波整流器,另一种是由四个二极管连接D1、D2、D3、D4组成的桥式整流器。

类型的整流器
类型的整流器

全波桥式整流器的工作原理

桥式整流器由4个二极管构成,二极管的形式为a惠斯通电桥由降压变压器供电。当一个降阶交流电源通过桥接馈电时,可以看到在二次电源的正半周期期间,二极管D1和D3(如下图所示)处于正偏。二极管D2和D4不导电。所以电流会通过二极管D1,负载(R)和二极管D3。在二次输入的负半周期内,反之亦然。一般来说,交流输入的形式是正弦波形(sin(wt))。输出波形和电路图如下所示。


桥式整流器的工作原理
桥式整流器的工作原理

中心抽头全波整流器的工作原理

中心了全波整流用一个中心抽头变压器和两个二极管D1和D2,连接如下图所示。当交流电源接通时,变压器二次端侧AB端子上出现电压。在正半周期内,二极管D1处于正向偏压,二极管D2处于反向偏压,它不会导通。因此,电流将通过二极管D1和负载(R),在二次循环的负循环期间,只有二极管D2导电,电流将通过二极管D2和负载(R)。

中心抽头全波整流器的工作原理
中心抽头全波整流器的工作原理

为什么是一个全波桥整流器比一个全波中心抽头整流器好?

桥式整流器不需要体积庞大的中心抽头变压器,如今中心抽头变压器比二极管和变压器贵降压变压器因此减少了规模和成本。

桥式整流器二极管的PIV(峰值反向电压)额定值是中心抽头全波整流器所需电压的一半。用于桥式整流器的二极管能够承受较高的反向峰值电压。而在中心抽头整流器中,通过每个二极管的峰值反向电压是次级绕组一半的最大电压的两倍。

变压器利用率(TUF)也比较高桥式整流器与中心抽头全波整流器相比,具有更大的优越性。

桥式整流器的峰值反向电压

此外:对于整流器,Peak inverse voltage(PIV)或Peak reverse voltage(PRV)可以定义为二极管反向电压的最大值,即二极管处于反向偏置时输入周期的峰值。

桥式整流器的PIV
桥式整流器的PIV

如上图所示,二次电压峰值为正值,且端子A为正,端子B为负。所以在这个时刻,二极管D1和D3是正偏的D2和D4是反偏的它们不会导电,但只有二极管D1和D3会通过它们传导电流。因此,在端子M-L或A ' -B '之间得到与端子A-B相同的电压。

因此,桥式整流器的PIV为

二极管D1和D3的PIV = Vm

同理,二极管D2和D4的PIV = Vm

中心抽头全波变压器的峰值反电压

在AC的前半个周期电力供应,即当变压器二次绕组顶部为正时,二极管D1导通并提供几乎为零的电阻。因此,整个上半部绕组的电压Vm max跨越负载(RL)发展。现在,通过非导体二极管D2的电压是通过变压器二次侧下半部分的电压和通过负载的电压(RL)的总和。

中心PIV开发
中心PIV开发

因此,二极管的PIV D2 = Vm + Vm

二极管PIV, D2 = 2vm

同理,二极管D1的PIV = 2vm

变压器利用率(TUF)

TUF定义为输出到负载的直流功率与变压器二次输入交流额定值的比值。

TUF = Poutput.dc / Pinput.ac

中心抽头全波整流器变压器利用率(TUF)

VL(dc)*IL(dc) => vm /π * vm /RL

= > VLM2 RL /π

=> Vsm2 /πRL(如果忽略drop over R0)

现在,变压器二次的额定电压由Vsm/√2给出,但实际流过二次的电流IL = ILM/2(不是ILM/√2),因为它是半波整流电流。

Pac.rated => Vsm/√2 *ILM/2

= > Vsm /√2 * VLM / 2 rl

= > Vsm / 2√2 rl

通过分别考虑变压器的一次绕组和二次绕组来确定其值。它的值是0。693。

桥式整流器变压器利用率

Pdc = >六世(dc) .IL (dc)

π * vram / rl = π * vram / rl

=> Vsm2 /πRL(如果忽略drop over R0)

现在,变压器二次的额定电压为Vsm/√2,但实际流过二次的电流为IL = ILM/2(不是ILM/√2),因为它是半波整流电流。

Pac = Vsm/√2 *ILM/2

= > Vsm /√2 * VLM / 2 rl

= > Vsm / 2√2 rl

通过分别考虑变压器的一次绕组和二次绕组来确定其值。它的值是0。812

中心抽头全波整流器和桥式整流器的区别

参数 中心抽头全波整流器 桥式整流器
二极管的数量 2 4
最大效率 81.2% 81.2%
反峰电压 2 v V
直流电压(空载) 2 v 2 v
变压器利用率的因素 0.693 0.812
纹波系数 0.48 0.48
形成的因素 1.11 1.11
峰值因素 2 2
平均电流 直流/ 2 直流/ 2
输出频率 2 f 2 f

因此,这是关于全波桥式整流器和中心抽头全波整流器之间的差异。我们希望你们对这个概念有更好的理解。此外,任何关于此概念的查询或了解更多可控硅或可控硅。请在下面的评论区发表你的意见。这里有一个问题,桥式整流器的功能是什么?

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