桥式整流电路是将交流电转化为直流电的一种电路,在电源输入为交流电的情况下,经过四个二极管的交替导通,将输入信号变成了全波整流信号。其中D1和D3两个二极管控制正弦波上升区间的导通,D2和D4两个二极管控制正弦波下降区间的导通。
桥式整流电路的输出电压为输入电压的2倍,但是其电流不能通过D4二极管,而仅能通过D1、D2和D3三个二极管,原因是:
在桥式整流电路中,D1和D3两个二极管控制正弦波上升区间的导通,D2和D4两个二极管控制正弦波下降区间的导通。在正弦波上升区间D3导通时,D4被反向偏置,其导通电压需等于D1导通时的电压加上晶体二极管(D5)的压降,这使得D4的导通电压大于输出电压。因此,D4即使正向偏置也不能导通。同理,在正弦波下降区间,D2被反向偏置而不能导通。
由于桥式整流电路的电流流过的是D1、D2和D3三个二极管,而不是D4,这使得D4上存在一个直流电偏置(即D4的阳极端电势高于负极端电势)。该直流电偏置的大小取决于输入交流电的频率、输出电阻的阻值和电容电容值等因素。一般情况下,直流电偏置的值不会太大,在输出电压足够大的情况下,其对整个电路的正常工作不会产生太大影响。
加入适当大小的滤波电容后,可以有效地降低直流电偏置的大小,提高电路的稳定性和输出效果。滤波电容能够平滑输出电压,使输出二极管的工作状态更加稳定,同时能够滤除输入电源中的高频干扰信号,保证输出的直流电信号稳定可靠。
总之,桥式整流电路电流不能通过D4的原因主要是由于D4被反向偏置,其导通电压大于输出电压。同时,直流电偏置的存在对电路的稳定性和输出效果产生一定影响,加入适当的滤波电容能够有效降低直流电偏置的大小,提高电路的稳定性。