恶补电源:1.电桥
一、元器件的选择
搜索并选择电桥,再multisim中选择FWB,就有各种型号的电桥:
电桥是用来干嘛的呢?
它是一个由四个二极管搭成的“桥梁”形状的电路,用来把交流电(AC)变成直流电(DC)。你可以把交流电想象成像波浪一样忽上忽下的电流,而直流电就像一条平稳的直线。电桥的作用就是把“波浪”变成“直线”,让电流只往一个方向流动。
二极管就像一个“单行道”,只允许电流从一个方向通过(从正极到负极),反方向的电流会被挡住。这就让二极管很适合用来“整理”交流电。
交流电的电压是不断变化的,一会儿正(电压往上),一会儿负(电压往下),形成正弦波。我们的目标是让输出的电流始终朝一个方向流动(直流)。但如果只用一个二极管,只能处理交流电的“正半波”或“负半波”,浪费了一半的电能,效率很低。
所以,桥式整流电路用四个二极管组成一个“桥”形结构,这样可以充分利用交流电的正半周期和负半周期。再讲具体工作方式之前要明确:
对于二极管,它具有单向导电性。当二极管正向偏置(阳极电位高于阴极电位)时,电子从阴极被吸引向阳极运动,从而形成电流,电流方向是从阳极流向阴极。
在分析整流电桥等电路时,为了方便,我们通常按照惯例使用电流的方向(正电荷移动方向)来进行电路分析,而不是电子的实际运动方向。
交流电输入与电流路径:
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交流电输入:交流电源 V1 连接到 b 和 d 点,b 点接电源正极,d 点接电源负极。
正负半周工作原理
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正半周:当交流电处于正半周时,b 点电位高于 d 点。
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导通路径:D2 和 D3 导通。
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电流路径:电流从 b 点出发,通过 D2 流向 c 点,经过负载 R1 到达 a 点,然后通过 D3 流回 d 点。
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负半周:当交流电处于负半周时,d 点电位高于 b 点。
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导通路径:D1 和 D4 导通。
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电流路径:电流从 d 点出发,通过 D4 流向 c 点,经过负载 R1 到达 a 点,然后通过 D1 流回 b 点。
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负载上的电压方向
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无论是正半周还是负半周,负载 R1 上的电压方向始终是从 c 点到 a 点,方向不变,成功将交流电转换为直流电。
可以简单仿真一下并直观感受一下电桥的作用: