模擬電路教材中一般都會講到整流電路,但通常很簡略,只有一頁兩頁篇幅,往往是只講小功率電子設(shè)備中最常見的整流電路。某些教材甚至只講橋式整流,不講全波整流電路。
實際上,整流電路看上去簡單,里面的變化和計算卻相當復雜。
最簡單的整流電路,是半波整流電路,如圖01。嚴格地說,圖01包括了整流輸出端的電容,已經(jīng)是整流濾波電路了。
然而,這個最簡單的半波整流電路是有一些問題的,其變壓器需要特殊設(shè)計。很可能正是由于這個原因,康華光的《電子技術(shù)基礎(chǔ).模擬部分》第四版和第五版都不講半波整流電路,回避了這個問題。
關(guān)于半波整流變壓器工作問題,后面我們會詳談,此處暫先擱置。
圖02是所謂全波整流電路,它可以看成是同一個變壓器的兩個二次繞組構(gòu)成兩個半波整流電路合成的。繞組A1和A2匝數(shù)相同,繞在同一個鐵芯上,兩繞組極性如圖標示。實際上,繞組A1和繞組A2是一個繞組,相聯(lián)接處是這個繞組的中心點,或者叫中心抽頭。
在工頻交流的半周期,假定繞組有點的那端為正,繞組A1工作,但繞組A2因二極管D2反向而沒有電流通過,A2在此半個周期內(nèi)如同不存在一般。下半個周期,交流電壓方向相反,繞組A2工作,A1因二極管D1反向而沒有電流。所以繞組A1和A2在交流的兩半個周期內(nèi)交替工作,在半個周期內(nèi)A1和A2的工作都和半波整流一樣。所以我們可以說全波整流是由同一個變壓器的兩個二次繞組構(gòu)成兩個半波整流合成的。
圖02的全波整流電路,若是兩支二極管都反過來,就成了圖03電路。
圖03電路與圖02電路的區(qū)別僅在于圖02中負載ZL的負端和變壓器二次繞組中心點相聯(lián)接,而圖03中負載的正端和變壓器二次繞組中心點相聯(lián)接。
圖02的整流電路,可以稱之為正全波整流,因負載負端與二次繞組中心點聯(lián)接。圖03的整流電路,可以稱之為負全波整流,因負載正端與二次繞組中心點聯(lián)接。
把圖02的正全波整流電路和圖03的負全波整流電路放到一起看,如圖04
我們發(fā)現(xiàn),雖然右邊的整流電路不同,但變壓器是完全相同的。
那么我們把圖03的負全波整流電路左半邊變壓器剪下來:
再貼到圖02的正全波整流電路中去,讓C、E、D三點與A、E、B三點聯(lián)接,就成了圖06上面部分的電路。它即具有正全波整流輸出,同時又具有負全波整流輸出。換言之,這是一個具有正負輸出的電源,且正負輸出電壓相等。
圖06上面部分的正負全波整流電路,如果仔細看看,和圖06下面的電路完全相同。
但圖06下面電路絕不是橋式整流電路,形似而已。圖06下面的電路,是兩個全波整流電路的組合。
如果將該圖中下面電路負電源負載斷開,那么繞組A1中僅有向上的電流,A2中僅有向下的電流。若正電源負載斷開,那么繞組A1中僅有向下的電流,A2中僅有向上的電流。由此可見,圖06下面的整流電路不是橋式整流電路,而是兩個全波整流電路的組合。