三相整流電路與單相整流電路知識詳解以及對比分析

常用設(shè)備的供電有交流和直流兩種方式。

電燈、電動機要用交流電，而電子電路和通信設(shè)備都需要直流供電。交流電可以從供電電網(wǎng)直接得到，而得到直流供電最經(jīng)濟簡便的方法是將電網(wǎng)供給的交流電變換為直流電。

將交流電變換為直流電的過程叫做整流，進(jìn)行整流的設(shè)備叫做整流器，整流器是利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦詠韺⒔涣髯儞Q為直流的。

常用的整流形式有半波、全波、橋式與三相半波和三相橋式等幾種。單相的整流電路，很多人都比較熟悉，但三相就不一定就熟悉。

如下圖所示就是一個三相橋堆及接線圖

第二圖，是單相整流橋堆，注意看看，腳數(shù)不一樣，腳的定義也不一樣。中間兩腳是交流輸入端，兩側(cè)是直流正負(fù)輸出端。

我們再進(jìn)行電路圖分析：

溫馨提示：建議大家在看電路圖的時候，注意了解波形圖，對學(xué)習(xí)有很大幫助！

一：單相半波整流

下圖是單相半波整流電路，圖中T為電源變壓器，它把交流電壓U1變?yōu)檫m當(dāng)數(shù)值的電壓U2。VD為晶體整流二極管，R為負(fù)載電阻。假設(shè)在交流電正半周時，變壓器副繞組的上端電壓為正，下端電壓為負(fù)，使二極管承受正向電壓而導(dǎo)通，電流經(jīng)二極管VD流過負(fù)載R。

到了交流電的負(fù)半周，二極管D承受反向電壓而截止，負(fù)載上可以認(rèn)為沒有電流，因此，盡管變壓器副邊電壓U2是交變的，由于二極管VD的單向?qū)щ娦裕鬟^負(fù)載的電流和負(fù)載兩端的電壓都是單方向的。

單相半波整流及波形圖（左圖）

圖中，下面是半波整流電路的波形圖。這種電路因加在負(fù)載上的電壓只有電源電壓的半個波，故稱為半波整流電路。

單相半波整流電路具有電路簡單的優(yōu)點，但是它的直流輸出電壓低，脈動程度大，整流效率也很低，只適用于對直流電壓平滑程度要求不高的小功率整流場合

二：單相全波整流

下圖右圖是單相全波整流電路及波形圖，中T是副繞組帶中心抽頭的電源變壓器。在交流電正半周內(nèi)，若電壓U2a為正，則U2b為負(fù)，變壓器副繞組加于二極管VD1兩端的電壓為正向，VD1導(dǎo)通，加于VD2兩端的電壓為反向，VD2截止。這時電流自a點經(jīng)VD1通過負(fù)載Rfx而返向o點。

單相全波整流及波形圖（右圖）

由此可見，當(dāng)電源電壓交變周時，兩只二極管交替地各自導(dǎo)通半周，從而使負(fù)載得到單方向的全波脈動電流和全波脈動電壓。

單相全波整流電路與半波整流相比，具有輸出電壓高、電流大、脈動度小等優(yōu)點。但變壓器必須帶中心抽頭，變壓器利用率仍然不高，二極管所承受的反向電壓也大。

單相整流電路的輸出功率一般不超過幾千瓦，如果要求輸出功率較大，就需要用到三相整流電路。

三：三相半波整流電路

如下圖所示的三相半波整流及波形圖：

三相半波整流及波形圖（右圖）

三相半波在現(xiàn)實當(dāng)中比較少用，但是大家可以了解，注意接線圖。

四：單相橋式整流電路

單相橋式整流電路如圖所示。電路中4只二極管接成電橋形式，所以稱為橋式整流電路。在輸入交流電壓正半周，即A端正，B端負(fù)時，二極管VD2、VD4正向?qū)ǎ琕D3、VDl反向截止，流過負(fù)載R的電流方向為由上至下。在交流電壓負(fù)半周，A端為負(fù)、B端為正時，二極管VD3、VD1正向?qū)ǎ琕D2、VD4反向截止，流過負(fù)載Rfx的電流方向仍為由上至下。這樣，在交流輸入電壓U2的正負(fù)半周，都有同一方向上正下負(fù)的電流流過Rfx，在負(fù)載上得到全波脈動直流電壓，

與單相全波整流電路相比，單相橋式整流電路的優(yōu)點是變壓器無需中心抽頭，變壓器利用率較高，而且整流二極管的反向電壓降低一半，因此它獲得了廣泛應(yīng)用

五：三相橋式整流電路

在實際當(dāng)中都是使用三相橋式整流電路，三相橋式整流電路由于具有輸出功率大，輸出電壓脈動小、變壓器利用率高等優(yōu)點，在電氣設(shè)備中被廣泛采用。三相橋式整流電路用的變壓器初級接成三角形，次級接成星形。

三相橋式整流電路圖

次級的相電壓按正弦規(guī)律變化，互相間相位相差120°。由于二極管在正向電壓偏置下導(dǎo)通，而且連接在一起的幾個二極管中，導(dǎo)通前PN結(jié)上承受正向電壓較大的二極管總是優(yōu)先導(dǎo)通。也就是說，在某一時間內(nèi)，只有正極電壓最高或負(fù)極電壓最低的管子才導(dǎo)通。依據(jù)這一原則，VD1與VD4、VD1與VD6、VD3與VD6、VD3與VD2、VD5與VD2、VDS與VD4相繼串聯(lián)導(dǎo)通，在負(fù)載上獲得脈動直流電壓Ub。其波形在同一個周期內(nèi)出現(xiàn)6個波頭，電壓波形較平滑，脈動較小，如圖所示

三相橋式整流電路波形圖

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