徐所剛整流器)

1、整流器 徐所剛 整流器（英文：rectifier）是把交流電轉(zhuǎn)換成直流電的裝置，可用于供電裝置及偵測(cè)無(wú)線電信號(hào)等。整流器可以真空管，引燃管，固態(tài)矽半導(dǎo)體二極管，汞弧等制成。相反，一套把直流電轉(zhuǎn)換成交流電的裝置，則稱為“逆變器” （inverter）。 整流器 - 作用 整流器是一個(gè)整流裝置，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將交流（AC）轉(zhuǎn)化為直流（DC）的裝置。它有兩個(gè)主要功能：第一，將交流電（AC）變成直流電(DC)，經(jīng)濾波后供給負(fù)載，或者供給逆變器；第二，給蓄電池提供充電電壓。因此，它同時(shí)又起到一個(gè)充電器的作用。 整流器是經(jīng)過(guò)汽車發(fā)電機(jī)整流過(guò)后的直流電，波形仍然具有不規(guī)則的波動(dòng)，直接影響了車輛點(diǎn)火的準(zhǔn)確性；輸

2、出電壓無(wú)法保持相對(duì)恒定，造成每次火花塞點(diǎn)火的能量差別大容易使您的愛(ài)車引擎抖動(dòng)，出現(xiàn)換檔頓挫、提速緩慢無(wú)力、怠速不穩(wěn)以及車用空調(diào)效率低下等情形。從而大大降低了車載電器設(shè)備的性能和使用壽命；再加上高齡汽車的電路系統(tǒng)老化，電路阻阬變高的影響，對(duì)您的愛(ài)車的影響也就變得日益明顯。電子整流器的作用是幫助車消除雜波干擾、穩(wěn)定輸出電壓、提高電源系統(tǒng)的瞬間放電能力、增加扭力輸出、加快油門反應(yīng)、延長(zhǎng)電池使用壽命、縮短汽車引擎啟動(dòng)時(shí)間、提高點(diǎn)火效率等，尤其是對(duì)小排量的車，效果比較明顯。 半導(dǎo)體PN結(jié)在正向偏置時(shí)電流很大，反向偏置時(shí)電流很小。整流二極管就是利用PN結(jié)的這種單向?qū)щ娞匦詫⒔涣麟娏髯優(yōu)橹绷鞯囊环NPN結(jié)二極

3、管。通常把電流容量在1安以下的器件稱為整流二極管，1安以上的稱為整流器。常用的半導(dǎo)體整流器有硅整流器和硒整流器，產(chǎn)品規(guī)格很多，電壓從幾十伏到幾千伏，電流從幾安到幾千安。整流器廣泛用于各種形式的整流電源中。 大功率整流電源要求整流器的電流容量大、擊穿電壓高、散熱性能好，但這種器件的結(jié)面積大、結(jié)電容大，因而工作頻率很低，一般在幾十千赫以下。硅材料的禁帶寬度較大，導(dǎo)熱性能良好，適于制作大功率整流器件。在耐高壓的整流裝置中常采用高壓硅堆，它由多個(gè)整流器件的管芯串聯(lián)組成，其反向耐壓由管芯的耐壓及串聯(lián)管芯數(shù)決定，最高耐壓可達(dá)幾百千伏。如果高頻整流電路用于很高頻率下，當(dāng)交流電壓的周期與整流器通態(tài)到關(guān)態(tài)的恢復(fù)

4、時(shí)間相當(dāng)時(shí)，整流器對(duì)高頻電壓不再起整流作用。為適應(yīng)高頻工作的需要，通常在硅整流器中采用摻金的方法，以縮短注入少數(shù)載流子的壽命，從而達(dá)到減小恢復(fù)時(shí)間的目的 橋式整流器原理電路 橋式整流電路（如圖）是使用最多的一種整流電路。這種電路，只要增加兩只二極管口連接成橋式結(jié)構(gòu)，便具有全波整流電路的優(yōu)點(diǎn). 橋式整流電路的工作原理如下：e2為正半周時(shí)，對(duì)D1、D3和方向電壓，Dl，D3導(dǎo)通；對(duì)D2、D4加反向電壓，D2、D4截止。電路中構(gòu)成e2、Dl、Rfz、D3通電回路，在Rfz，上形成上正下負(fù)的半波整洗電壓，e2為負(fù)半周時(shí)，對(duì)D2、D4加正向電壓，D2、D4導(dǎo)通；對(duì)D1、D3加反向電壓，D1、D3截止。電

5、路中構(gòu)成e2、D2Rfz、D4通電回路，同樣在Rfz上形成上正下負(fù)的另外半波的整流電壓。以上兩種工作狀態(tài)分別如圖5-6（a）和（b）所示。 如此重復(fù)下去，結(jié)果在Rfz，上便得到全波整流電壓。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。從圖5-6中還不難看出，橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值，比全波整流電路小一半。 橋式整流電路的整流效率和直流輸出與全波整流電路相同，變壓器的利用率最高?，F(xiàn)在常用的全橋整流，不用單獨(dú)的四只二極管而用一只全橋，其中包括四只二極管，但是要標(biāo)清符號(hào)，有交流符號(hào)的兩端接變壓器輸出，+、-兩端接入整流電路。 需要特別指出的是，二極管作為整流元件，要根據(jù)不同

6、的整流方式和負(fù)載大小加以選擇。如選擇不當(dāng)，則或者不能安全工作，甚至燒了管子；或者大材小用，造成浪費(fèi)。表5-1所列參數(shù)可供選擇二極管時(shí)參考。 另外，在高電壓或大電流的情況下，如果手頭沒(méi)有承受高電壓或整定大電濾的整流元件，可以把二極管串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)使用。 二極管并聯(lián)的情況：兩只二極管并聯(lián)、每只分擔(dān)電路總電流的一半口三只二極管并聯(lián)，每只分擔(dān)電路總電流的三分之一?？傊?，有幾只二極管并聯(lián)，流經(jīng)每只二極管的電流就等于總電流的幾分之一。但是，在實(shí)際并聯(lián)運(yùn)用時(shí)，由于各二極管特性不完全一致，不能均分所通過(guò)的電流，會(huì)使有的管子困負(fù)擔(dān)過(guò)重而燒毀。因此需在每只二極管上串聯(lián)一只阻值相同的小電阻器，使各并聯(lián)二極管流過(guò)的電

7、流接近一致。這種均流電阻R一般選用零點(diǎn)幾歐至幾十歐的電阻器。電流越大，R應(yīng)選得越小。 二極管串聯(lián)的情況。顯然在理想條件下，有幾只管子串聯(lián)，每只管子承受的反向電壓就應(yīng)等于總電壓的幾分之一。但因?yàn)槊恐欢O管的反向電阻不盡相同，會(huì)造成電壓分配不均：內(nèi)阻大的二極管，有可能由于電壓過(guò)高而被擊穿，并由此引起連鎖反應(yīng)，逐個(gè)把二極管擊穿。在二極管上并聯(lián)的電阻R，可以使電壓分配均勻。均壓電阻要取阻值比二極管反向電阻值小的電阻器，各個(gè)電阻器的阻值要相等。 整流電路可以將交流電轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)的直流電，在電鍍和蓄電池充電中可直接使用脈動(dòng)直流電源，但許多電子設(shè)備需要平穩(wěn)的直流電源，因此在整流電路后還需增加濾波電路，濾波電路由電抗元件組成。 從阻抗的角度來(lái)看，由于電抗元件對(duì)交流信號(hào)和直流信號(hào)的阻抗不同，與負(fù)載并聯(lián)的電容對(duì)直流信號(hào)相當(dāng)于開(kāi)路，而對(duì)交流信號(hào)阻抗很小，所以脈動(dòng)直流電流中的絕大部分交流分量從電容器上經(jīng)過(guò)，而絕大部分直流分量從負(fù)載上經(jīng)過(guò)，使負(fù)載兩端的電壓比較平滑；與負(fù)載串聯(lián)的電感，對(duì)直流信號(hào)阻抗小，而對(duì)交流信號(hào)阻抗大，所以脈動(dòng)直流電壓中的絕大部分交流分量降落在電感器上，而絕大部分直流分量降落在負(fù)載電阻上，從而使負(fù)載兩端的電壓比較平滑 。 從能量角度來(lái)看，由于電抗元件有儲(chǔ)能作用，與負(fù)載并聯(lián)的電容器，在電源供給的電