在現(xiàn)代電子技術(shù)中,整流電路是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的關(guān)鍵環(huán)節(jié),廣泛應(yīng)用于各類電子設(shè)備,從簡(jiǎn)單的充電器到復(fù)雜的工業(yè)電源系統(tǒng)。
按組成器件分類
不可控整流電路:這類整流電路主要由二極管組成。二極管具有單向?qū)щ娦裕诮涣鬏斎腚妷旱恼胫埽O管導(dǎo)通,電流通過(guò)負(fù)載;在負(fù)半周,二極管截止,電流無(wú)法通過(guò)。由于二極管的導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)完全由交流輸入電壓的極性決定,不能人為控制,所以稱為不可控整流電路。常見(jiàn)的單相半波不可控整流電路,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,僅需一個(gè)二極管,但輸出直流電壓脈動(dòng)較大,效率較低。而單相橋式不可控整流電路使用四個(gè)二極管,它克服了半波整流的一些缺點(diǎn),輸出電壓脈動(dòng)相對(duì)較小,常用于小功率電子設(shè)備,如手機(jī)充電器等。
可控整流電路:可控整流電路的核心器件是晶閘管(SCR)或其他可控半導(dǎo)體器件。晶閘管除了具有單向?qū)щ娦酝猓€可以通過(guò)控制觸發(fā)信號(hào)來(lái)控制其導(dǎo)通時(shí)刻。在交流輸入電壓的正半周,當(dāng)觸發(fā)信號(hào)到來(lái)時(shí),晶閘管導(dǎo)通,電流通過(guò)負(fù)載;在負(fù)半周,晶閘管處于截止?fàn)顟B(tài)。通過(guò)改變觸發(fā)信號(hào)的相位,可以控制晶閘管的導(dǎo)通角,從而調(diào)節(jié)輸出直流電壓的大小。三相橋式可控整流電路是常見(jiàn)的大功率可控整流電路,廣泛應(yīng)用于工業(yè)電機(jī)調(diào)速、電解電鍍等領(lǐng)域,能夠提供較大的直流輸出功率,并且通過(guò)調(diào)節(jié)導(dǎo)通角可靈活控制輸出電壓。
半控整流電路:半控整流電路是不可控整流電路和可控整流電路的結(jié)合,通常由二極管和晶閘管混合組成。以單相半控橋式整流電路為例,它由兩個(gè)二極管和兩個(gè)晶閘管組成。在交流輸入電壓的正半周,一個(gè)二極管和一個(gè)晶閘管導(dǎo)通;在負(fù)半周,另一個(gè)二極管和另一個(gè)晶閘管導(dǎo)通。通過(guò)控制晶閘管的觸發(fā)角,可以調(diào)節(jié)輸出直流電壓。這種電路結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,成本較低,適用于一些對(duì)直流電壓調(diào)節(jié)要求不高的中小功率場(chǎng)合,如小型直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速等。
按相數(shù)分類
單相整流電路:?jiǎn)蜗嗾麟娐份斎霝閱蜗嘟涣麟姡R?jiàn)的有單相半波、單相全波和單相橋式整流電路。單相半波整流電路只利用了交流輸入電壓的半個(gè)周期,輸出電壓和電流脈動(dòng)大,效率低,但電路簡(jiǎn)單,成本低,常用于對(duì)電源質(zhì)量要求不高的小功率設(shè)備。單相全波整流電路利用了交流電壓的正負(fù)兩個(gè)半周,輸出電壓平均值是半波整流的兩倍,脈動(dòng)相對(duì)較小。單相橋式整流電路則是應(yīng)用最為廣泛的單相整流電路,它克服了全波整流電路變壓器需要中心抽頭的缺點(diǎn),使用四個(gè)二極管組成電橋結(jié)構(gòu),輸出電壓和電流脈動(dòng)進(jìn)一步減小,適用于中小功率電子設(shè)備。
三相整流電路:三相整流電路輸入為三相交流電,常用于大功率場(chǎng)合。三相半波整流電路是三相整流電路中最簡(jiǎn)單的一種,它由三個(gè)晶閘管或二極管組成,每個(gè)晶閘管或二極管在一個(gè)周期內(nèi)輪流導(dǎo)通 120°。三相橋式整流電路則更為常用,它由六個(gè)晶閘管或二極管組成,輸出電壓脈動(dòng)更小,輸出直流電壓平均值更高,能夠提供更大的直流功率。三相橋式整流電路廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的各種大功率直流電源,如直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速電源、電解電源等。
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