評元增民《模擬電子技術(shù)》系列01(zt)

PowerAnts

半波整流
　　粗粗看了元增民《模擬電子技術(shù)》，說(shuō)是錯謬百出，可能夸張了，但幾十處錯誤肯定是有的。諸如相量符號上面未加點(diǎn)、誤將橋式整流標注為全波整流這樣非常明顯的錯誤，一個(gè)一個(gè)挑出來(lái)太繁瑣，也沒(méi)有什么意思。只把原理性的錯誤或者元增民自己所說(shuō)的“重大原則性錯誤”拿出來(lái)和各位網(wǎng)友討論討論。
　　先討論簡(jiǎn)單的。二極管電路應該比三極管簡(jiǎn)單。下圖就是最簡(jiǎn)單的半波整流電路，復制自元增民書(shū)第10章10.1節圖10.1.1，除電源和負載外，只有一支二極管，簡(jiǎn)單到不能再簡(jiǎn)單�？删褪沁@么簡(jiǎn)單的電路，元增民教授卻出了原理性的錯誤。

　　圖01
　　上圖是元增民書(shū)原圖復制。
　　元增民書(shū)第10章10.1節圖10.1.1重繪于下圖左邊，僅變壓器次級電壓U2方向與原圖相反，為上負下正，表示負半周期電壓方向。
　　元增民書(shū)中說(shuō)：“……二極管導通時(shí)電壓被鉗制在0.7V，管子不導通時(shí)負載電阻電流為0，二極管承受反壓最大值等于被整流交流電壓幅度 ”(元增民書(shū)p.316)。
　　這段話(huà)沒(méi)有錯。
　　但下一節講到電容濾波時(shí)，元增民書(shū)中說(shuō)：“電容濾波時(shí)二極管反向承壓情況與無(wú)濾波時(shí)相同”(元增民書(shū)p.320)。
　　這句話(huà)，對全波整流和橋式整流帶電容濾波是正確的，但對半波整流電容濾波卻是完全錯誤的。

　　圖02
　　上圖右邊是加上濾波電容的半波整流電路。圖中可以看出，變壓器次級負半周(次級上負下正，二極管不導通)電容兩端電壓仍為正半周充電后的極性，且該電容必須足夠大，在半周期內電容器兩端電壓降低很少(這正是使用該電容之目的)。變壓器次級兩端電壓與電容兩端電壓是同極性串聯(lián)，二極管承受反向電壓為次級兩端電壓與電容兩端電壓之和。極端情況下(負載電阻中電流非常小，電容足夠大)，電容兩端電壓等于變壓器次級電壓峰值，對正弦交流來(lái)說(shuō)，二極管承受反向電壓為無(wú)濾波電容時(shí)的二倍，約為次級交流電壓有效值的2.828倍。
　　所以，“電容濾波時(shí)二極管反向承壓情況與無(wú)濾波時(shí)相同”這句話(huà)對半波整流完全錯誤。元增民原話(huà)如下圖，自原書(shū)復制。






　　圖03
　　小功率工頻變壓器供電電路中半波整流極其少見(jiàn)，而且現在市場(chǎng)上的工頻整流管耐壓都夠高，想找耐壓100V的也買(mǎi)不到，因此計算錯誤也不會(huì )出問(wèn)題。但小功率開(kāi)關(guān)電源卻常用半波整流。實(shí)際上，所有單端工作的開(kāi)關(guān)電源都是半波整流(元增民書(shū)p.326圖10.4.1就是一個(gè)例子)。低壓輸出的開(kāi)關(guān)電源為提高效率，常采用蕭特基二極管整流，而蕭特基二極管耐壓卻不像普通硅整流二極管那么高。在半波整流輸出的開(kāi)關(guān)電源中按照元增民教授所說(shuō)：“電容濾波時(shí)二極管反向承壓情況與無(wú)濾波時(shí)相同”去計算就會(huì )出問(wèn)題。



　　圖04
　　上圖作為開(kāi)關(guān)電源有錯誤，此處暫不論。但從此圖可以看出，輸出是半波整流。實(shí)際上，此處不適合采用全波或者橋式整流。
　　還應該注意，前面所說(shuō)2.828倍是有條件的，條件就是變壓器輸出正弦交流電壓。如果不是正弦交流，那么一般情況下2.828倍并不成立。
　　開(kāi)關(guān)電源中變壓器次級輸出的并不是正弦交流電壓，甚至次級電壓正負幅值并不相等。元增民書(shū)中圖10.4.1這種情況，變壓器次級就不是正弦交流電壓，而且正負幅值并不相等，二極管承受的反向電壓也就不是有效值的2.828倍，具體多少，需要根據電壓波形計算。這樣的計算很可能超出了元增民教授的能力。但原則是一樣的：二極管承受反向電壓最大值等于次級負半周峰值加上電容兩端電壓。
　　還需要注意：對二極管承受反向電壓的分析計算，僅用到了直流電路的分析計算方法，也就是說(shuō)，對交流電路瞬時(shí)狀態(tài)的分析計算與直流電路完全相同

admin

好久未見(jiàn)樓主，一來(lái)就是精品！

PowerAnts

  這是maychang的大作, 我代為轉發(fā)

david-xia

謝謝，好好看看！

Refee

頂上去……

panminghui

受教育了�。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。�！

lt2042003

很好嗎？？？？？

星期五~

看了下這篇帖子，好像說(shuō)某條結論的理論對全波是正確，半波是不正確的，但作者沒(méi)有寫(xiě)明確，只是有點(diǎn)模糊，說(shuō)完它完全錯誤是不對的。比如，別人說(shuō)你是個(gè)人，而你卻說(shuō)，說(shuō)我是男人是正確的，是女人是完全錯誤的。