用PSPICE软件对整流电路的分析与仿真
(1)半波整流电路
半渡整流电路是一种最简单的整流电路。
它由电源变压器、整流二极管和负载电阻组成。变压器把市电电压(多为220伏)变换为所需要的交变电压,整流二极管再把交流电变换为脉动直流电,图l所示为最基本的正极性半波整流电路。
整流二极管在交流输入电压正半周期一直为正向偏置而处于导通状态,由于输入电压大小在变化,所以流过Rl的电流大小也在变化,从而使输出电压大小也相应变化,且与输入电压正半周期波形相同,输出的电压波形如下图所示。不难看出,半波整流是以“牺牲”一半交流电为代价而换取整流效果的,电流利用率很低,因此常用在高电压、小电流的场合。
(2)全波整流电路
仿真这种电路采用两只整流二极管,并且要求前级变压器的次级线圈有中心抽头。如图3所示典型的正极性全波整流电路。变压器由3个耦合电感构成,其电感量均设为0.2H.相当于将次级线圈一分为二,中心抽头以上线圈为Ll,以下线圈为L2.输出的交流电压大小相等、相位相反。
当变压器次级线圈上端Ll输出正半周交流电压时.D2导通,电流自上而下流过R3.输出正极性单向脉动性直流电压。此时下端L3输出大小相等的负半周交流电压.D3反偏截止。同理,当Ll输出负半周交流电压时,D2截止,D3导通,电流仍然自上而下流过R3,输出正极性单向脉动性直流电压。输出电压的波形如图4所示。
整流电路将输入交流电压的负半周转换了极性,使输出电压的交流成分频率扩大一倍.为100Hz,这一频率的提高有利于后级滤波电路的滤波。
(3)桥式整流电路
桥式整流电路是电源电路中应用最多的一种整流电路,如图5所示。
D6~D8构成桥式整流电路。V4正半周时.D7、D8导通;V4负半周时,D6、D9导通,负载上得到的始终是正向电压,流过二极管的电流如图6所示。
以上常见的3种整流电路,分析比较后,总结有关特性见附表。
结语
用PSPICE进行电子电路特性的仿真分析,可使电路特性随电路结构及元器件的变化关系以波形或图形方式更直观地显示,便于分析各种类型的电路特性,使电路的设计更可靠、最优化,因此,它在电子电路的设计中得到广泛的应用。
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