【题目编号】MC1-1177
【题目】下列电路是一个:
【答案】A
[A]二极管全波整流器
[B]二极管半波整流器
[C]二极管桥式整流器
[D]二极管环形调制器
考点速览
题目给出一张二极管电路图,要求在四个名称里挑出准确的一个,正确答案是二极管全波整流器。这类题的失分点不在原理,而在"全波"这两个字的归属:桥式整流同样把两个半周都用上,也算全波,两个选项摆在一起就有人犹豫。判别的钥匙只有一把——数二极管、看变压器次级引出几根线。
两只二极管也能做全波
中心抽头式全波整流的骨架是一台次级带中心抽头的变压器,加上两只二极管。次级绕组被中心抽头一分为二,上半绕组与下半绕组的电压大小相等、相位相反。两只二极管的阳极分别接在次级两端,阴极并在一起,去接负载的正端;负载的负端回到中心抽头,与两个半绕组构成回路。
正半周时上半绕组为正,对应的那只二极管导通,电流从上半绕组经管子流进负载,再经中心抽头回到绕组中点。负半周下半绕组为正,另一只二极管导通,电流从下半绕组经负载回到中心抽头。两段电流穿过负载的方向一样,负载上得到两个半周拼成的脉动直流,脉动频率是输入频率的两倍,与桥式整流的输出波形相同。
中心抽头是这套电路的灵魂
没有中心抽头就没有回路。中心抽头为两个半绕组提供了公共参考点,负半周时被截止的那只二极管承受的反向电压,等于它接入端相对中心抽头的电压再加另一只管子导通端相对中心抽头的电压,量值上是峰值电压的两倍。也就是说,中心抽头式全波整流对二极管耐压的要求是桥式的两倍,选管时这一步很容易漏。
好处也很实在。电流每次只穿过一只二极管,压降约零点七伏,比桥式的一点四伏少一半,做低电压、大电流输出时效率更占优;管子数量也比桥式少两只。变压器这一侧的代价是绕制麻烦,两半绕组必须严格对称,否则上下半周的幅度不相等,输出会带上与输入同频率的分量。
与桥式方案对着算账
同样做全波整流,两种方案的取舍可以列清楚。管子数量,中心抽头式两只、桥式四只;管压降,零点七伏对一点四伏;单管反向耐压,分别是次级峰值电压的两倍与一倍;变压器,一个要求中心抽头与对称绕组,一个只要普通次级。小功率、低电压输出场合,中心抽头式少一只管压降的优势明显;高电压场合,桥式对耐压要求低这一点更值钱。
逐项辨析
选项 A 正确:图中所画正是"带中心抽头的变压器加两只二极管"这一结构,管子的阴极并接、负载跨接在公共阴极与中心抽头之间,符合全波整流的定义。
选项 B 的半波整流器只有一只二极管,两个半周里扔掉一个,脉动频率与输入相同。图中出现了两只管子与一个绕组中点,结构上就不可能归入半波。
选项 C 的桥式整流器也做全波,但它要靠四只二极管首尾相接围成电桥,变压器次级直接跨接在电桥输入端,不带也无需中心抽头。图中的中心抽头是关键证据:有形似"全波"的图形却选了桥式,等于把电桥与中心抽头两种拓扑混成一团。
选项 D 的环形调制器由四只二极管接成环形,另配两个变压器,用于把两路信号相乘完成混频,输出只保留和频与差频。它与整流器的目标不同——整流要的就是单向脉动的直流,混频要的是去掉直流与载波的边带。
易混淆点:全波与桥式的名称关系
不少人以为"全波整流器"与"桥式整流器"是并列的两种东西,其实全波说的是功能,桥式说的是拓扑。中心抽头式全波整流与桥式整流都能实现全波,前者也可以叫双半波整流。考试把两者同时放进选项时,图形里带中心抽头就选全波整流器那一项,四管成桥且无抽头就选桥式整流器那一项。
另一个坑是把整流与检波混起来。二极管检波利用的是管子的非线性,从调幅波里取出包络,输出的是音频;整流输出的是直流与纹波。二者共用二极管,用途却不在一个层面。
应试要点
三句话记住:次级三根线、两只二极管、阴极并接去负载,这是中心抽头式全波整流;单管耐压是峰值的两倍,压降是一只管的零点七伏;脉动频率为输入的两倍。选项里若出现"桥式",先看有没有中心抽头,再看管子是不是四只。