不控整流電路

不控整流電路

不控整流電路是由無控制功能的整流二極體組成的整流電路。當輸入交流電壓一定時,在負載上得到的直流電壓是不能調節的電路。

它利用整流二極體的單嚮導電性能把外加交流電壓變為直流電壓。對於理想情況,即整流二極體既無慣性又無損耗,因為二極體的開通和關斷只需幾微秒,對於50Hz電流的半周期而言,可以看作是瞬時完成。

工作原理


單相半波整流電路。它利用整流二極體 D的單嚮導電性能把外加交流電壓變為直流電壓。當電源變壓器的初級加上一正弦電壓u1時,其次級將感應某一交流電壓u2。在u2的正半周內,D受正向電壓而導通,流過負載電流id,同時在負載電阻Rd上產生電壓ud;當u2負半周時,D承受反向電壓而關斷,電路中沒有負載電流,因而也沒有負載電壓。
由此可見,交流電壓通過二極體的整流作用所得到的直流電壓ud是脈動的。一般負載需要供給平滑的直流電壓,因此在整流元件與負載之間常接有濾波器。濾波器對整流電流的直流分量無扼流作用,而對交流分量的感抗很大。這樣,就能在負載上得到平直的直流電壓Ud,其數值等於脈動電壓ud的平均值。由於整流電路通常是由標準電網電壓(如220V,380V)供電,而負載所需直流電壓數值各不相同,因此在一般整流電路中需要有變壓器把標準的電網電壓變換為所需數值的交流電壓。

電路種類


不控整流電路
不控整流電路
常用的不控整流電路有四種。三相半波電路(圖2a)指在電源一個周期內有三個二極體輪流導電,就可得到三脈波整流電壓。該電路優點是接線簡單,但變壓器次級繞組的導電角僅120°,因此繞組的利用率較低,而且電流是單方向的,它的直流分量形成直流安匝的磁通勢併產生較大的漏磁通,因而須加大變壓器鐵心的截面積,還要引起附加損耗。因此,這種線路多用於中等偏小(如30kW以下)的設備上。應用最廣的是單相橋式電路、三相橋式電路(圖2b)。橋式電路的特點是整流橋中有兩組:共陰極組和共陽極組,兩組共同串聯到負載上,因此適宜在高電壓、小電流情況下運行。如果電源大小合適,可不用變壓器。在低電壓、大電流情況下運行應是兩組三相半波電路的並聯結線(圖2d)。並聯后,利用變壓器繞組的適當連接,消除了直流磁化,並使每組提供一半負載電流。為了解決兩組電流平衡問題,特設平衡電抗器,這樣既可發揮其元件少的優點,又可消除三相半波電路的缺點。三相半波電路(圖2a)。