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两组次级线圈的正、负极性半波整流电路及故障分析

2011-12-15 14:46:20 7864 电源变压器降压变压器整流电路

` 本帖最后由 zhihuizhou 于 2011-12-16 14:27 编辑

如图1所示是有两组次级线圈的正极性和负极性半波整流电路。电路中的电源变压器是T1，这里是降压变压器，L1和L2是它的两个次级线圈，分别输出50Hz交流电压。VD1和VD2是两只整流二极管。L1、VD1、R1和L2、VD2、R2分别构成两组半波整流电路，R1和R2分别是两个整流电路的负载。

图1 双次级线圈正、负极性半波整流电路

1．电路工作原理分析
如表1所示是两组次级线圈的正、负极性半波整流电路工作原理说明。

表1 两组次级线圈的正、负极性半波整流电路工作原理说明

关键词	解说
电路结构特点	（1）电源变压器T1有两组独立的次级线圈L1和L2。（2）两只整流二极管VD1和VD2的连接方法不同，VD1正极接线圈L1，VD2负极接线圈L2，所以这是两个能够输出不同极性直流电压的半波整流电路。
VD1整流电路分析	次级线圈L1输出交流电压为正半周期间，正半周交流电压使VD1导通，这样正半周电压加到负载电阻R1上。流过负载电阻R1的电流回路和方向是：线圈L1的下端→线圈L1→二极管VD1正极→VD1负极→负载电阻R1→地线，构成回路。在线圈L1输出交流电压的负半周期间，由于加到VD1正极上的电压为负半周电压，使VD1截止，这时VD1不能导通，负载电阻R1上没有输出电压。一个周期内，只有交流电压的正半周能够加到负载电阻R1上，因此这一半波整流电路只能输出正半周的单向脉动直流电压。
VD2整流电路分析	在次级线圈L2输出负半周交流电压期间，负极性电压加到VD2的负极，这样VD2导通，负半周交流电压通过VD2加到负载电阻R2上。流过负载电阻R2的电流回路和方向是：线圈L2的下端→地线→R2→VD2正极→VD2负极→线圈L2上端→线圈L2，构成回路。在线圈L2输出交流电压正半周期间，由于加到VD2负极上的电压为正，使VD2截止，负载电阻R2上没有输出电压。交流电压的一个周期内，只有交流电压的负半周能够加到R2，因此这一半波整流电路只能输出负半周的单向脉动直流电压。

注意这一电路分析中的两个细节：
（1）整流电路输出的单向脉动直流电压大小与电源变压器次级线圈输出的交流电压大小成正比关系。当电源变压器次级线圈输出的交流电压大时，整流电路输出的单向脉动直流输出电压大，如图9-13所示。如果次级线圈L1的输出电压大于次级线圈L2的输出电压，那么负载电阻R1上的电压大于负载电阻R2上的电压。

图2整流电路输出电压与输入电压之间的幅度关系示意图

（2）次级线圈L1和L2是两组独立的线圈，这样，两个整流电路之间的相互影响比较小，有利于提高电路抗干扰能力和电源负载电路（整机电路）的工作稳定性。电源电路是整机各部分电路的共用电路，所以很容易引起各部分电路之间的有害交连（相互之间影响）。

2．电路故障分析
对这一电路的故障分析主要有下列几点：
（1）当T1一组次级线圈接地引脚断开时，仅使该组整流电路无直流电压输出。
（2）当某一只整流二极管短路时，该整流电路无输出电压的同时另一组整流电路也无电压输出，这是因为该短路二极管使电源变压器发生负载短路（经滤波电容）故障熔断电源回路保险丝。

3．半波整流电路分析小结
关于半波整流电路识图小结如下：
（1）分析负极性半波整流电路是分析各种负极性整流电路的基础，否则分析其他整流电路将会困难重重。
（2）分析半波整流电路主要是分别分析交流输入电压正半周、负半周加到整流二极管时，整流二极管导通还是截止。整流二极管导通或截止的电路工作状态是：整流二极管截止时它相当于电路开路，没有电流流过整流二极管，也就没有电流流过负载电路；整流二极管导通时电路形成通路，有电流流过整流二极管，便会有电流流过负载电路。
（3）整流电路分析中，整流二极管导通时的压降可以忽略不计，整流二极管在截止时所承受的最大反向电压是交流输入电压的峰值电压，如图1所示，因此选择整流二极管的一个重要条件就是反向耐压大于交流输入电压的峰值电压。

图3二极管承受反向峰值电压示意图

（4）整流电路工作原理分析中，还要分清整流电路输出什么极性单向脉动直流电压。当整流电流通过负载流向地线时为正极性单向脉动直流电压；当整流电流从地线流入，流过负载时为负极性单向脉动直流电压。
（5）半波整流电路输出的单向脉动直流电压由一个间隔一个的半波正弦电压组成，如图4所示，这其中除含有直流电压成分外，还有交流电压成分。

图4 半波整流电路输出电压波形示意图

这一脉动半波正弦电压的频率（即交流成分频率）等于输入整流电路的交流电压的频率。
对于电源电路中的整流电路而言，由于输入整流电路的交流电压频率是50Hz，所以半波整流电路输出的单向脉动直流电压中的主要交流成分频率也是50Hz。了解这一点对理解滤波电路工作原理有益，单向脉动直流电压中的交流成分频率越高，对滤波电路的滤波性能要求越低。半波整流电路输出的单向脉动直流电压中的交流成分频率最低，所以不利于滤波。
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