全波桥式整流电路原理及应用

全波桥式整流电路如图8.5所示，电路中四个二极管接成电桥的形式，故有桥式整流之称。图8.6所示为该电路的简化画法。

图8.5　全波桥式整流电路

图8.6　全波桥式整流电路简化画法

如图8.6所示，设变压器次级电压，其中U2m为其幅值，U2为有效值。在电压u2的正半周期时，二极管VD1、VD3因受正向偏压而导通，VD2、VD4因承受反向电压而截止；在电压u2的负半周期时，二极管VD2、VD4因受正向偏压而导通，VD1、VD3因承受反向电压而截止。u2和UL的波形如图8.7所示，显然，输入电压是双极性，而输出电压是单极性，且是全波波形，输出电压与输入电压的幅值基本相等。

图8.7　全波整流电路的波形

由理论分析可得，输出全波单向脉冲电压的平均值即直流分量为

其纹波系数γ为

式中，ULγ为谐波（只有偶次谐波）电压总有效值，其值应为

由式（8.11）、（8.12）和（8.13）并通过计算可得γ≈0.48。由结果可见，全波整流电路的输出电压纹波比半波整流电路小得多，但仍然较大，故需用滤波电路来滤除纹波电压。(www.xing528.com)

全波整流电路中的二极管安全工作条件如下。

① 二极管的最大整流电流必须大于实际流过二极管的平均电流。由于4个二极管是两两轮流导通的，因此有

② 二极管的最大反向工作电压UR必须大于二极管实际所承受的最大反向峰值电压URM，即

单相桥式整流电路与半波整流电路相比，具有输出电压高、变压器利用率高和脉动小等优点，因此得到相当广泛的应用。它的缺点是所需的二极管的数量多，由于实际上二极管的正向电阻不为零，必然使得整流电路内阻较大，当然电路损耗也就较大。

整流电路研究的主要问题是输出电压的波形以及输出电压的平均值Uo（即输出电压的直流分量大小），均列于表8.1中。表中还列出了各种整流电路的二极管中流过的电流平均值ID和二极管承受的最高反向电压UDRM，它们是选择二极管的主要技术参数。变压器副边电流的有效值I2是选择整流变压器的主要指标之一。

分析整流电路工作原理的依据是看哪个二极管承受正向电压，三相桥式整流电路是看哪个二极管阳极电位最高或阴极电位最低，决定其是否导通。分析时二极管的正向压降及反向电流均可忽略不计，即可将二极管视作理想的单向导电元件。

表8.1　各种整流电路性能比较表