6. 3汽车交流发电机整流器电路(课件）-高二《汽车电工电子基础》同步教学（北京理工大学出版社）

任务6. 3汽车交流发电机整流器电路 活动6. 3. 1单相整流电路 常用的整流电路有单相半波、单相全波整流电路，单相桥式整流电路及汽车上可用到的交流发电机整流器电路。 1.单相半波整流电路 单相半波整流电路如图6-10所示，电路中只使用一只二极管。电路中的变压器用来将电源电压变换到整流负载工作所需要的电压值。 单相半波整流电路的工作原理如下:交流电压u2作用在二极管D与负载RL串联的电路上，在交流电压u2正向电压时，二极管导通。 下一页 返回 任务6. 3汽车交流发电机整流器电路 如果忽略二极管正向导通电压，uo与交流电压u2的正半波相等，即正半周的电压全部作用在负载上;当交流电压u2变成负半周时，二极管工作在反向电压下，二极管不导电，电路中没有电流，负载RL上没有电压，交流电压u2的负半周全部作用在二极管上。 如果交流电压 V，则u2负载电压uo和二极管上的电压uD的波形如图6-11所示。 如果将二极管D视为一个理想元件，即正向导通时管压降为零、反向时电阻为无穷大，根据图6-11可以求得单相半波整流电路的整流输出电压uo的平均值UoAV为 上一页 下一页 返回 任务6. 3汽车交流发电机整流器电路 单相半波整流电路中作用在二极管上的最大反向电压U RM等于被整流的交流电压u2的最大值，即 2.单相桥式整流电路 单相桥式整流电路是小功率整流电路中应用最广的一种电路，电路如图6一12所示。 上一页 下一页 返回 任务6. 3汽车交流发电机整流器电路 单相桥式整流电路工作时，电源电压u2整流输出电压uo及二极管 和 上的电压波形如图6一13所示。 单相桥式整流电路整流输出电压uo的平均值UoAV为 单相桥式整流电路整流输出电压的平均值比单相半波电路提高了一倍，输出电压脉动减小并改善了变压器的工作条件。因此单相桥式整流电路应用得很广泛。 上一页 下一页 返回 任务6. 3汽车交流发电机整流器电路 单相桥式整流电路的负载在整个周期内都有电流通过，但是每只二极管都是半周导电，所以通过每只二极管的电流平均值只是负载中电流平均值的一半，即各管的电流平均值 活动6. 3. 2汽车交流发电机整流器电路 大功率的直流电能多数通过三相整流电路获得。使用较多的是三相桥式电路，如图6一14所示。 三相桥式整流电路由6只二极管组成，由于二极管只能在正向电压下导电，所以在某个时刻三相整流电路中哪些二极管导电，哪些不导电只要比较一下每个二极管的阳极与阴极之间的电位差是为正还是为负就可以确定。 上一页 下一页 返回 任务6. 3汽车交流发电机整流器电路 作用在整流电路中的三相电源 的波形如图6-15所示。 在三相桥式整流电路中，整流输出电压uo分别由三相电源的三个线电压轮流供电，输出电压的瞬时值始终与电源线电压相等，在一个周期内每只二极管导电时间都是1 /3周期。 三相桥式整流电路输出电压u的波形图如图6-16所示，在一个周期内各二极管导电时间及次序如图所标注。 三相桥式整流电路输出电压的平均值 上一页 下一页 返回 任务6. 3汽车交流发电机整流器电路 三相桥式整流电路整流输出电压的平均值UoAV等于被整流的三相交流线电压U L的1. 35倍(或相电压UP的2. 34倍)，整流输出电压提高了，而且输出电压的脉动减小了(见图6一16) 。 三相桥式整流电路中每只二极管导电时间为1 /3电源电压周期，所以通过二极管的电流平均值 等于负载电流平均值的1 /3。每只不导电的二极管承受的最大反向电压URBE等于线电压的最大值 上一页 返回 任务6. 4滤波、稳压电路 活动6. 4. 1滤波电路 1.电容滤波电路 图6一17(a)所示为电容滤波电路，滤波电容容量大，因此一般采用电解电容，在接线时要注意电解电容的正、负极。电容滤波电路利用电容的充、放电作用，使输出电压趋于平滑。 (1)滤波原理 当u2为正半周并且数值大于电容两端电压uC时，二极管D1和D3管导通， D2和D4管截止，电流一路流经负载电阻RL，另一路对电容C充电。当uC > u2时，导致D1和D3管反向偏置而截止，电容通过负载电阻RL放电， uC按指数规律缓慢下降。 上一页 下一页 返回 任务6. 4滤波、稳压电路 当u2为负半周幅值变化到恰好大于uC时， D2和D4因加正向电压变为导通状态， u2再次对C充电， uC上升到u2的峰值后又开始下降;下降到一定数值时D2和D4变为截止，C对RL放电， uC按指数规律下降;放电到一定数值时D1和D3变为导通，重复上述过程。 (2) RL,C对充放电的影响 电容充电时间常数为rD C，因为二极管的rD很小，所以充电时间常数小，充电速