精密半波和全波整流器电路优化

由电流互感器来的交流电压信号，要经后续半波或全波整流电路整流成直流电压后，再送入CPU，供电流显示和控制之用。精密半波或全波整流电路也用作模拟信号的处理和放大。由二极管组成的普通整流电路，存在整流输出非线性、有一定的“门坎电压”（整流死区电压）等缺点，对小于0.5V的输入电压是无能为力的。而采用运算放大器组成的半波或全波精密整流电路，则克服了以上缺点，构成了近于理想的整流电路，对于μV级输入交流信号，都能进行不失真地整流输出。利用运算放大器的放大作用和深度负反馈作用，在放大电路中加入二极管，利用二极管的单向导电特性，实现对输入正、负半波信号引入不同深度的负反馈，可以对输入μV级信号进行整密整流，电路本身还具有电压跟随或放大作用。

图6-21a为精密负半波整流电路，电路将输入负半波信号进行精密整流后，倒相输出。对正半波输入信号来说，VD1的接入，为放大器引入了深度负反馈。在负半波输入信号的起始段，因信号输入幅度小，VD1、VD2均截止，电路处于开环放大状态，微小的信号输入，便会使输出脚电压大于-0.7V，VD1导通，VD2反偏截止。VD2与R125串联引入了适度负反馈（由R125的阻值可决定本级电路是整流器还是整流放大器，本级电路为精密整流器，无放大作用），相当于一个反相放大器，输出与输入信号成倒相关系。

图6-21 精密半波、全波整流器电路

a）精密正半波整流电路 b）精密负半波整流电路 c）精密全波整流电路

图6-21a电路与图6-21b电路的不同之处，在于电路中两只二极管的极性相反，成为对输入正半波信号的精密整流电路。整流原理是一样的。

由一个半波整流器电路再加上一个反相求和电路，如图6-21c所示，实现将正、负半波输入并反相后输出，可得到全波输出电压波形，即构成了一个全波高精度整流电路。

在故障检测电路中，往往采用整流器电路，对三相输出电流采样信号，进行整流与放大，作为模拟电压信号（电流检测信号）输入后级故障信号处理电路和CPU电路，用作过载报警和运行电流的采样处理。(www.xing528.com)

电路输入为交流电压信号，而输出为直流电压信号，大部分电路为整流器，部分电路为整流放大器。

检测方法：

1）整流器电路：输入侧为交流电压，输出侧为直流电压，两测量值比较接近。

2）整流放大器，输入侧为交流电压，输出侧为直流电压，输出直流电压值高于输入交流电压值。

3）可通过短接两输入端或人为改变输入端电压的方法，测量输出端电压的相应变化，来判断电路是否处于正常状态。故障实例4

某台变频器，上电即跳OC故障，检测电流检测电路如图6-21b所示的输出电压为13V，拨掉电流互感器引线端子，该级放大器仍为13V，判断精密整流放大器损坏，更换后故障排除。