全波整流器电路图分享

什么是全波整流器？

全波整流器被定义为一种将交流波（交流信号）每个周期的两半转换为脉动直流信号的整流器。全波整流器用于将交流电压转换为直流电压，需要多个二极管来构建。全波整流是将交流信号转换为直流信号的过程。

将交流电 (AC) 转换为直流电的电路称为整流器。如果这种整流器对输入交流波形的正半周和负半周都进行整流，则该整流器是全波整流器。

全波整流器通过使用一组二极管实现这一点。二极管仅允许一个方向的电流并阻止另一方向的电流。

全波整流器的工作原理

在该电路中，我们使用两个二极管，每半个波一个。使用多绕组变压器，其次级绕组通过公共中心抽头连接被平均分成两半。配置导致每个二极管在其阳极端子相对于变压器中心点 C 为正时依次导通，在两个半周期期间产生输出。与半波整流器相比，这种整流器的优点是灵活。

该电路由连接到单个负载电阻 (RL) 的两个功率二极管组成，每个二极管依次向负载电阻提供电流。当变压器的A点相对于A点为正时，二极管D1正向导通，如箭头所示。当B点相对于C点在负半周期内为正值时，二极管D2正向导通，流经电阻R的电流在波形的两个半周期内方向相同。

电阻R两端的输出电压是两个波形的相量和，也称为双相电路。每个二极管产生的每个半波之间的空间现在被另一个二极管填充。负载电阻两端的平均直流输出电压现在是单个半波整流器电路的两倍，并且假设没有损耗，约为峰值电压的 0.637Vmax。 VMAX 是次级绕组一半的最大峰值，VRMS 是 RMS 值。

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1、带电容滤波器的全波整流器电路图

全波整流器的主要功能是将交流电转换为直流电。顾名思义，该整流器对 i/p 交流信号的两个半周期进行整流，但在 o/p 处获取的直流信号仍然有一些波形。为了减少输出端的这些波，使用了这个滤波器。

在使用电容滤波器的全波整流电路中，电容C位于RL负载电阻两端。该整流器的工作原理与半波整流器几乎相同。唯一的区别是半波整流器只有二分之一周期（正或负），而全波整流器有两个周期（正和负）。

一旦在整个正半周期内施加 i/p 交流电压，D1 二极管就会获得正向偏置并允许电流流动，而 D2 二极管则获得反向偏置并阻止电流流动。

在上述半个周期中，D1 二极管中的电流经过滤波器并为电容器供电。但是，只有当施加的电压高于电容器电压时，电容器才会充电。首先，电容器不会充电，因为电容器板之间不会留下电压。因此，当电压接通时，电容器将立即充电。

在整个传输时间内，电容器被充电至 i/p 电源电压的最高值。电容器在正半周期的四分之一波形处包含最高电荷。此时，电源电压相当于电容器的电压。一旦交流电压开始下降并低于电容器的电压，之后电容器开始逐渐放电。

当 i/p 交流电压源出现负半周期时，D1 二极管会出现反向偏置，但 D2 二极管会出现正向偏置。在整个负半周期中，第二个二极管中的电流使滤波器对电容器充电。但是，当施加的交流电压高于电容器的电压时，电容器充电就会简单地发生。

电路中的电容器没有充满电，因此充电不会立即发生。一旦电源电压高于电容器的电压，电容器就会充电。在这两个半周期中，电流将以相似的方向流过 RL 负载电阻。因此，我们要么获得整个正半周期，要么获得负半周期。这样，我们就可以得到总的正半周。

2、全波二极管整流器电路图

全波二极管整流器的电路图如下：

全波整流也可以使用由四个二极管组成的桥式整流器来实现。

根据该图，当D1和D3正向偏置时，它们导通，但D2和D4以及D1和D3上的反向偏置在两种情况下负载电流在相同方向上。

桥式整流器比简单的全波整流器有几个优点。它的性能和效率优于简单的全时整流器。

3、中心抽头全波整流器电路图

中心抽头全波整流电路的电路图如下所示。该整流器电路可以设计有一个交流电源、两个二极管、一个负载电阻和一个中心抽头变压器。如下电路图所示，两个二极管连接到中心抽头变压器的两端。

电路内的交流电源提供给中心抽头变压器的主绕组。连接在次级（次要）绕组中心的中心抽头或额外导线将 i/p 电压分为两部分。

次级绕组的较高部分耦合到“D1”二极管，而较低部分耦合到“D2”二极管。两个二极管都使用中心抽头变压器简单地连接到负载电阻 (RL)。通常，中心抽头被视为接地点或零电压参考。

4、使用SCR的全波整流器电路图

对于 全波整流 ，两个 SCR 连接在中心胶带次级上，如图所示。两个 SCR 的栅极均由两个栅极控制电源电路供电。

一个 SCR 在正半周期间导通，另一个在负半周期间导通，因此负载电路中电流单向流动。该电路相对于普通全波整流电路的主要优点是可以通过调节栅极电流来控制输出电压。

5、使用CA3140运算放大器的单电源精密全波整流器电路图

下图描述了精密全波整流电路。该电路仅需要一个电源，使其适用于电池供电的设备。

在输入的正周期期间，信号通过反馈网络直接馈送到输出，给出Vout=R3/(R1+R2+R3)的传递函数。在输入的正周期，二极管1N914断开运算放大器输出，因为运算放大器输出为零。

在输入信号的负周期期间，CA3140 用作普通反相放大器，增益等于 -R2/R1。当满足图中所示的两个方程的等式时，全波输出是对称的。请注意，输出没有缓冲，因此输出应仅连接到高阻抗级，其阻抗远高于 R3。注意：图中显示的方程GAIN=(R2/R1)=X=(R3/(R1R2+R3))是错误的，正确的公式应该是GAIN=(R2/R1)=X=(R3/ (R1+R2+R3))。

6、单运放全波整流器电路图

下图所示的全波整流电路即使采用 5 V 单电源供电，也能提供高达 ±2.5 V 的输入信号绝对值。

该放大器充当负输入的单位增益逆变器。运算放大器输出由正信号强制接地。 1N914 二极管变为反向偏置，信号通过 R1 和 R2 到达输出。负载阻抗会导致输出不对称，因为输出阻抗取决于输入极性。这可以通过减小 R2 以实现恒定负载阻抗来纠正。第二个 OP90 可以缓冲变化的负载或重负载。具有 4 Vp-p、10 Hz 输入信号的全波整流器的输出也如图所示。