3種整流電路助你理解二極管為什么能夠整流？

整流電路的定義

什么是整流電路？整流電路說的是把交流電轉化為直流電，一般情況下是由變壓器、整流主電路和濾波電路構成，如果想得到一個恒定的電壓值，這里還需要加上一個穩(wěn)壓電路，對于穩(wěn)壓電路的種類也有很多，這個在后面的文章中會給大家詳細介紹，不過今天我們只談整流主電路部分。

半波整流

這個半波整流電路結構很簡單，主要元件就用到了一個二極管，下面就是這個電路的原理圖，220V輸入的是一個正弦波交流電，然后經過一個變壓器，經過變壓器降壓仍然是一個正弦交流信號。二極管有一個很典型的特點，就是單向導電性，如果二極管的陽極電壓大于陰極電壓二極管就會導通，相反如果陰極電壓大于陽極電壓二極管就截止。

下面這張圖能夠很好把這個過程給體現(xiàn)出來，對于圖a是變壓器輸出的交流電，但是當輸出電壓位于正半周期時也就是a點的電壓高于b點的電壓，二極管就會導通，進而負載RL兩端的電壓就約為變壓輸出的電壓，在圖b中也能看出來；當輸出電壓位于負半周期時，也就是b點的電壓高于a點的電壓，二極管就會截止，對應電流就不能流到負載端，因此在圖b中可以看到少了一半的周期。

全波整流

在半波整流中其實丟失了一半周期，效率也顯然得到了限制，為了克服這個弊端用全波整流就解決了問題，相比半波整流多用了一個二極管，不過這里變壓器也有要求，需要用一個帶中軸線的變壓器，這個原理也很容易理解，就是利用了二極管的單向導電性。

我們來分析一下這個原理，如果交流電位于正半周期，也就是a點的電壓高于b點的電壓，這時候二極管D1會導通，二極管D2會截止，因此電流只有從變壓器a點流出，再通過二極管D1、電阻RL最后到變壓器的中軸線這一條路線。

如果當交流電位于負半周期，也就是b點的電壓高于a點的電壓，這時候二極管D2會導通，二極管D1會截止，因此電流只有從變壓器b點流出，再通過二極管D2、電阻RL最后到變壓器的中軸線這一條路線。就這幾樣反復循環(huán)就實現(xiàn)了濾波，濾波前與濾波后的波形可以參考一下下面這張圖。

橋式整流

橋式整流相比前兩種要復雜一些，在之前的視頻中也詳細講述過這個原理，這里再來說一下，這個整流電路的原理圖如下，簡單點的橋式整流電路由變壓器、主整流橋和負載，除此之外常用的整流橋電路還有濾波電路和穩(wěn)壓電路，今天我們只談濾波這一塊。

如果從變壓器輸出的交流信號位于正半周期，也就是上端的電壓高于下端的電壓，正常情況下電流流到A點，面對二極管2和二極管1。

但是由于A點電壓較高，顯然二極管1處于截止狀態(tài)而二極管2處于導通狀態(tài)，因此電流會流經二極管2，再從B點流出然后經過負載到達D點。

乍一看二極管1和二極管4都能導通，但是要知道電流是從A點流進整流橋的，再經過負載（電流流經負載后電壓會降低），因此D點的電壓已經遠遠低于A點的電壓，所以二極管4導通，二極管1截止，最終流入到變壓器下端部分。

正半周期到這已經講完了，下面分析一下負半周期，也就是從變壓器輸出后下端電壓高于上端電壓，當電流到達C點時又面臨兩個選擇。

同樣由于C點的電壓較高，因此二極管4處于截止狀態(tài)，二極管3處于導通狀態(tài)，電流會流過二極管3從B點流出，然后經過負載到達D點。

和正半周期情況很像，乍一看二極管1和二極管4都能導通，但是要知道電流是從C點流進整流橋的，再經過負載，因此D點的電壓已經遠遠低于C點的電壓，所以二極管1導通，二極管4截止，最終流入到變壓器上端部分。

如果去分析橋式整流電路的輸出的波形可以發(fā)現(xiàn)和用全玻整流電路輸出的波形幾乎一樣，那既然一樣為什么要設計出兩種整流方式呢？

橋式整流的優(yōu)點

第一眼看過去給人感覺全波整流要比橋式整流簡單，其實橋式整流有很多優(yōu)于全波整流的地方，比如說在變壓器這一塊，全波整流就需要變壓器帶中軸線，而橋式整流就沒這個要求；再一個當二極管處于截止狀態(tài)時橋式整流二極管兩端承擔的電壓值要比全波整流小一半，因此對二極管的性能要求就沒那么高。