半波整流電路

簡介

市電（交流電網）變為穩定的直流電需經過變壓、整流、濾波和穩壓四個過程。

利用二極體的單嚮導電性，將大小和方向都隨時間變化的工頻交流電變換成單方向的脈動直流電的過程稱為整流。半波整流後因為丟棄了交流電的一半波形，所以輸出電壓大致約為原電壓的一半，比如輸入為24V交流電壓，經半波整流後，輸出直流電壓約為12

V。

有時將變壓器、整流電路和濾波電路一起統稱為整流器。

半波整流：變壓器的次級繞組與負載相接，中間串聯一個整流二極體，就是半波整流。利用二極體的單嚮導電性，只有半個周期內有電流流過負載，另半個周期被二極體所阻，沒有電流。這種電路，變壓器中有直流分量流過，降低了變壓器的效率；整流電流的脈動成分太大，對濾波電路的要求高。只適用於小電流整流電路。

電路工作過程：在u2正半周（ωt=0~π），二極體加正向偏壓而導通，有電流iL通過負載電阻RL。因為將二極體看作理想器件，所有RL上的電壓uL與u2的正半周電壓基本相同。

單相半波整流電路（Half wave rectifier）如圖所示，圖中T為電源變壓器（Power transformer），RL為電阻性負載。

設變壓器二次繞組的交流電壓u₂=

U₂sinωt，式中，U₂為二次電壓有效值。u₂的波形如圖所示：

(1)正半周u2瞬時極性a(+)，b(-)，VD正偏導通，二極體和負載上有電流流過。若向壓降UF忽略不計，則u_o=u₂。

(2)負半周u₂瞬時極性a(-)，b(+)，VD反偏截止，IF≈0，uD=u₂。

負載RL上電壓和電流波中uo為u2的半個周期，故稱半波整流電路。uo、iL為單向脈動直流電壓、電流。

負載上直流電壓和電流的計算：負載上的直流電壓是指一個周期內脈動電壓的平均值。

用傅立葉級數分解直流分量即為U₀(AV)，U₀(AV)=0.45U₂ ； IL(AV)=U₀(AV)/RL=0.45U₂/RL。

全波整流：一是變壓器與半流整流電路相同，但用四個二極體組成橋式電路，將次級線圈的正、負半周都用起來二是變壓器的次級繞組圈數加倍，中間抽頭，實際上由兩個次級線圈構成。中間抽頭接負載一端，另兩個端子各串聯一個二極體後接負載的另一端。

電路的工作過程是：在u2的正半周（ωt=0~π），二極體因加正向偏壓而導通，有電流iL流過負載電阻RL。由於把二極體看作理想器件，故RL上的電壓uL與u2正半周電壓基本相同。