关于整流电路仿真探究

一、半波整流电路 1.仿真电路

XMM1D1XSC1V1240 Vrms 50 Hz 0° T11N3659R1100kΩXMM2++__B+Ext TrigA20:1_

2.实验输出

负载阻值：100kΩ输出电流：51.427uA 输出电压：5.147V （输出波形如下）

（输出波形） （输出电流） （输出电压）

3.结果分析

根据实验输出波形可知，在每个半周期内只有一个二极管起工作，考虑到二极管的正向导通电压为Ux=0.5V（近似），U2=12V，所以作用于负载的电压实际为U3=U2-Ux=11.5V，电流为I3=U3/R=95uA。输出电压U0=5.147V，输出电流I0=51.427A，可知：U0/U3=0.447，I0/I3=0.447，所以在误差范围内，输出电流、电压分别为输入电流、电压的0.45倍。

二、桥式整流电路 1.仿真电路图

XMM1D11N3659V1240 Vrms 50 Hz 0° T1D21N3659XMM2R1100kΩXSC1++_B+Ext Trig__A12:1D31N3659D41N3659 1

2.实验结果输出

负载阻值：100kΩ 输出电流：170.86uA 输出电压：16.962V

（输出波形） （输出电流） （输出电压）

3.结果分析

根据实验输出波形可知，桥式整流电路很好的利用了二极管的单向导电性，将交流电转换为直流电。在每个半周期内只有一对二极管起作用，考虑到二极管的正向导通电压为Ux=0.5V（近似），U2=20V，所以作用于负载的电压实际为U3=U2-2Ux=19V，电流为I3=U3/R=190uA。输出电压U0=16.962V，输出电流I0=170.86uA，可知：U0/U3=0.89273，I0/I3=0.89274，所以在误差范围内，输出电流、电压分别为输入电流、电压的0.9倍。

三、电容滤波 1.电容的作用

通过仿真实验，对比桥式整流电路和电容滤波电路输出的电流电压的，我们不难发现：

① 增加了电容的整流滤波电路，其输出电压的脉动系数更小，使得负载工作时所

获得电压较原有更稳定。

② 由于电容的通交流、隔直流的特性，在对电容的冲放电过程消除回路中残存的

交流成分，使得输出具有更好的直流特性。

③ 具有储能作用，可以提高电源输出的瞬间过载能力。电源滤波电容都是较大容

量的，它的蓄能作用可使电路的瞬间电流特性提高，以适应那些瞬间电流过大

的负载!。

四、故障检验

桥式整流滤波电路输入电压U2，输出电压U0，常见有如下情： ①当U0=0时，负载短路。

②当U0=0.45*U2时，电路中仅有一个二极管工作，其它二极管短路。 ③当U0=0.9*U2时，电路中电容断路，其它正常工作。

④当U0=U2时，电路中仅有一个二极管工作，其它二极管短路。

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⑤当U0=1.2*U2时，电路中所有仪器均正常工作。 ⑥当U0=1.414*U2时，负载断路。

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