技術(shù)總結(jié) | 三種常見(jiàn)單相整流電路

一個(gè)穩(wěn)定的直流電源是電子裝置必不可少的組成部分，它通常由交流電經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓、整流和濾波電路組成。

簡(jiǎn)介：整流電路的作用是將交流降壓電路輸出的電壓較低的交流電轉(zhuǎn)換成單向脈動(dòng)性直流電，這就是交流電的整流過(guò)程，整流電路主要由整流二極管組成。經(jīng)過(guò)整流電路之后的電壓已經(jīng)不是交流電壓，而是一種含有直流電壓和交流電壓的混合電壓，習(xí)慣上稱單向脈動(dòng)性直流電壓。

一、對(duì)于三種常見(jiàn)整流電路的基本介紹

1、整流電路的分類

電源電路中的整流電路主要有半波整流電路、全波整流電路和橋式整流三種，倍壓整流電路用于其它交流信號(hào)的整流，例如用于發(fā)光二極管電平指示器電路中，對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行整流。

2、常見(jiàn)三種整流電路的特性

前三種整流電路輸出的單向脈動(dòng)性直流電特性有所不同，半波整流電路輸出的電壓只有半周，所以這種單向脈動(dòng)性直流電主要成分仍然是50Hz的，因?yàn)檩斎虢涣魇须姷念l率是50Hz，半波整流電路去掉了交流電的半周，沒(méi)有改變單向脈動(dòng)性直流電中交流成分的頻率；全波和橋式整流電路相同，用到了輸入交流電壓的正、負(fù)半周，使頻率擴(kuò)大在倍為100Hz，所以這種單向脈動(dòng)性直流電的交流成分主要成分是100Hz的，這是因?yàn)檎麟娐穼⑤斎虢涣麟妷旱囊粋€(gè)半周轉(zhuǎn)換了極性，使輸出的直流脈動(dòng)性電壓的頻率比輸入交流電壓提高了一倍，這一頻率的提高有利于濾波電路的濾波。

3、常見(jiàn)三種整流電路的區(qū)分

在電源電路的三種整流電路中，只有全波整流電路要求電源變壓器的次級(jí)線圈設(shè)有中心抽頭，其他兩種電路對(duì)電源變壓器沒(méi)有抽頭要求。另外，半波整流電路中只用一只二極管，全波整流電路中要用兩只二極管，而橋式整流電路中則要用四只二極管。找元件現(xiàn)貨上唯樣商城。根據(jù)上述兩個(gè)特點(diǎn)，可以方便地分辨出三種整流電路的類型，但要注意以電源變壓器有無(wú)抽頭來(lái)分辨三種整流電路比較準(zhǔn)確。

4、常見(jiàn)三種整流電路中二極管的要求

一方面是承受的最高方向工作的電壓，另一方面是最大正向平均電流

在半波整流電路中，當(dāng)整流二極管截止時(shí)，交流電壓峰值全部加到二極管兩端。對(duì)于全波整流電路而言也是這樣，當(dāng)一只二極管導(dǎo)通時(shí)，另一只二極管截止，承受全部交流峰值電壓。所以對(duì)這兩種整流電路，要求電路的整流二極管其承受反向峰值電壓的能力較高；對(duì)于橋式整流電路而言，兩只二極管導(dǎo)通，另兩只二極管截止，它們串聯(lián)起來(lái)承受反向峰值電壓，在每只二極管兩端只有反向峰值電壓的一半，所以對(duì)這一電路中整流二極管承受反向峰值電壓的能力要求較低。

另外注意一點(diǎn)：在整流電路中，輸入交流電壓的幅值遠(yuǎn)大于二極管導(dǎo)通的管壓降，所以可將整流二極管的管壓降忽略不計(jì)。

二、分別介紹三種整流電路

1、半波整流電路

上面是單相半波整流電路的電路圖和電路的電壓波形。

首先將U1(一般電網(wǎng)電壓220v)轉(zhuǎn)換為U2。由于二極管D的單向?qū)щ娦?，?dāng)U2為正半周期時(shí)，理想情況下，RL兩端的波形與U2相等;當(dāng)U2為負(fù)半周期時(shí)，D截止，U0= 0。因此，整流電路的輸出電壓的極性一定，其大小是隨時(shí)間改變的。

用相應(yīng)的公式可以求得U0的平均值，即U0= 0.45U2，繼而可以求出I0的平均值。

流過(guò)二極管的電流ID就是整流后的電流I0，因此二極管的最大正向平均電流ID= I0；

二極管D截止時(shí)，交流電壓U2加在D的兩端。因此二極管承受的最高發(fā)向工作電壓為根號(hào)二倍的U2；

2、單相全波整流電路

上面是單相半波整流電路的電路圖和電路的電壓波形。

全波整流電路的工作原理，找元件現(xiàn)貨上唯樣商城。其實(shí)它就是兩個(gè)單相半波整流電路的組合，在前半個(gè)周期，D1為正向電壓，對(duì)于D1導(dǎo)通，對(duì)于D2截止，在RL上得到的是上正下負(fù)的電壓，在后半個(gè)周期，D2為正向電壓，D2導(dǎo)通，D1截止，在RL上得到的是上正下負(fù)的電壓。

如此反復(fù)，由于兩個(gè)整流元件D1、D2整流不僅利用了正半周,而且還巧妙地利用了負(fù)半周,從而大大地提高了整流效率

從而使得U0= 0.9U2。繼而也可以求出I0的平均值。

流過(guò)每個(gè)二極管的電流等于I0的一半；

當(dāng)一只二極管導(dǎo)通時(shí)，另一只二極管截止，承受全部交流峰值電壓，即為最高發(fā)向工作電壓為根號(hào)二倍的U2；

3、單相橋式全波整流電路

上面是單相橋式全波整流電路的電路圖。前半個(gè)周期，D1和D3導(dǎo)通，而D2和D4截止，加在RL上的是上正下負(fù)電壓，后半個(gè)周期，D2和D4導(dǎo)通，而D1和D3截止，加在RL上的還是上正下負(fù)的電壓。

如此反復(fù)此電路和全波整流電路一樣，都完全利用了電流的整個(gè)過(guò)程。

從而使得U0= 0.9U2。繼而也可以求出I0的平均值；

流過(guò)每個(gè)二極管的電流等于I0的一半；

在不考慮壓降的情況下，當(dāng)一組二極管導(dǎo)通時(shí)，另一組二極管截止，承受全部交流峰值電壓，即為最高發(fā)向工作電壓為根號(hào)二倍的U2。

審核編輯 黃昊宇