整流电路之半波整流与全波整流

在电子电路中，交流电转换成稳定的直流电压，需要经过电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。其中，整流电路在整个转换电路中属于非常重要的一环，整流电路按照整流方式可分为半波整流和全波整流，全波整流又可分为桥式全波整流和中央抽头全波整流。

1）半波整流

所谓半波整流，就是利用一只二极管的单向导电性将交流电的半个周期转换成单方向的脉动直流电压。半波整流电路也是这三种整流电路最简单的一种。 工作原理： 状态一：当时，二极管D1导通，输出电压，为二极管的导通电压，电流方向为：AD1RLB。此时，二极管D1承受正向压降为。 状态二：当时，二极管D1截止，输出电压。由于二极管D1截止，整流回路的电流为0。因此，输入电压就全部加在二极管D1身上，此时二极管D1承受的最大反向电压就等于输入电压。 2）全波整流（中心抽头）

为方便分析，假设变压器初级与次级匝数比为1:1。 工作原理： 状态一：当: 次级线圈的电流回路1：AD1RLC，输出电压。 次级线圈的电流回路2：CRLD2B，由于二极管D2截止，输出电压。 因此，二极管D1承受的反向电压为，二极管D2承受的反向电压为。 状态二：当: 次级线圈的电流回路1：CRLD1A，二极管D1截止，输出电压。 次级线圈的电流回路2：BD2RLC，此回路二极管D2导通，输出电压。 因此，二极管D2承受的反向电压为，二极管D1承受的反向电压为。 状态三：当时，二极管D1、D2都处在截止状态，此时输出电压。 3）全波整流（桥式整流）

工作原理： 状态一：当时，二极管D1、D3 导通，D2、D4截止；其电流方向为：AD1RLD3B，如上图绿色回路。输出电压。此时，二极管D1、D3承受的正向耐压为，二极管D2、D4承受的反向电压为。 状态二：当时，二极管D2、D4 导通，D1、D3截止；其电流方向为：BD2RLD4A，如上图红色回路。输出电压。此时，二极管D2、D4承受的正向耐压为，二极管D1、D3承受的反向电压为。 状态三：当时，四个二极管都处在截止状态，此时输出电压。 总结： 在整个整流电路中，最关键点的元器件为整流二极管，对于整流二极管的选型，我们需要主要这几个参数。 1）最大反向电压 最大反向电压应该大于实际承受的最大电压的1.2倍，即：，其中为二极管实际承受的最大反向电压值。其实，在实际选型中需要考虑裕量问题，最大反向电压至少为：或者更大。 2）最大正向平均电流 最大正向平均电流，其中为二极管实际的平均电流。在实际选型中需要考虑裕量问题，最大正向平均电流至少为：或者更大。 3）最大浪涌电流 最大浪涌电流也称最大脉冲电流，在选型时，实际最大浪涌电流要小于该值。一般我们在整流滤波电路前端增加一个限流电阻（如：NTC、PTC、线绕电阻、功率电阻等），就是为了防止上电瞬间给电容充电而产生的浪涌电流过大，烧坏整流二极管。增加限流电阻所考虑的就是这个最大浪涌电流。 4）正向导通电压 对于整流二极管，正向导通电压考虑最多的就是当实际平均电流过大时，其耗散功率是否过大引起发热，考虑对整个设备的温升等问题。  

审核编辑：汤梓红