单相桥式整流电路的原理和应用

二极管全波整流和桥式整流具有相同的输出波形，全波整流使用两个二极管，需要使用有中间抽头的变压器，变压器比较复杂一点；桥式整流需要四个二极管，采用普通变压器。因为桥式整流谐波成分少，二极管价格低廉，所以桥式整流应用广泛。图1.27是二极管桥式整流电路原理图，图中绘制出了各部分的电压波形。其中（a）为50Hz、220V交流电波形；（b）为二极管VD1和VD4导通时的波形；（c）为二极管VD2和VD3导通时的波形；（d）为负载R1上的波形。从波形图中可以看到，四个二极管分为两组，一组是VD1和VD4，另一组是VD2和VD3，两组轮流导通，（d）波形是（b）波形和（c）波形的叠加，（d）波形的频率为100Hz。四个二极管中任何一个因为损坏而断路的话，负载R1上的波形将与二极管半波整流相同。

图1.27　二极管桥式整流电路

因为桥式整流应用量非常大，所以市场上有专门的二极管整流桥堆供应，整流桥堆中包括了连接好的四个整流二极管，并且多数都可以安装散热片，照片和电路符号，如图1.28所示。整流桥堆在应用时，标“～”的为输入端，连接交流电；标“＋”的为正极输出端；标“－”的为负极输出端。

图1.28　二极管整流桥堆

电阻R1两端的瞬时电压是变化的，其有效值不变，为

UR1＝0.9　UV1

式中，UV1为变压器副边有效值。

二极管截止时承受的反向电压峰值为

实际操作2：桥式整流电路的仿真

1.用Multisim软件绘制电路图(www.xing528.com)

图1.29中各元器件参数与半波整流仿真（图1.22）相同。

图1.29　桥式整流电路仿真图

2.读取示波器测量结果

图1.30中上面的波形为输入的交流220V，下面的波形为整流电路的输出。从图中可以读出输出信号的周期为10.085ms，幅值为29.925V。理论上，按照220V交流电压经10∶1变压器后得到22V交流电，桥式整流后得到的幅值应该是

图1.30　示波器界面

测量值比理论值小1.183V，这是因为输出经过了两个二极管，每个二极管有0.5～0.7V压降，所以测量结果是正确的。

3.用万用表测量输出电压

将示波器去除，改为用万用表测量输出电压，如图1.31所示。图中，（a）为测量电路图；（b）为万用表直流电压挡测量结果；（c）为万用表交流电压挡测量结果。从图中可以看到桥式整流的直流分量比交流分量大很多。

图1.31　用万用表测量输出电压