交流整流：半波、全波和桥式整流技术

交流整流分为半波整流、全波整流和桥式整流。

1.半波整流

图3-3-25 所示为一种最简单的整流电路。它由电压变压器、整流二极管D 和负载电阻Rfz 组成。变压器把市电电压变换为所需要的交变电压E2，D 再把交流电变换成脉动直流电。

如图3-3-26 所示，变压器次级电压E2 是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压。

在0-π 时间内，E2 为正半周，即变压器上端为正，下端为负。此时二极管承受正向电压而导通，E2 通过它加在负载电阻Rfz 上。

在π-2π 时间内， E2 为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。此时D 承受反向电压，不导通，Rfz 上无电压。

在2π-3π 时间内，重复0-π 时间的过程，这样反复下去。

交流电的负半周就被“削”掉了，只有正半周通过Rfz，在Rfz 上获得一个单一右向（上正下负）的电压，从而达到整流的目的，但是通过Rfz 的电流大小随时间而变化，通常称它为脉动直流。

图3-3-25　半波整流电路

图3-3-26　半波整流波形

这种除去下半周的整流方法称为半波整流。半波整流是以 “牺牲”一半交流电为代价而换取整流效果的，电流利用率很低，因此常用在高电压、小电流的场合，在一般无线电装置中很少采用。

2.全波整流

把半波整流电流的结构做些调整，可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。如图3-3-27 所示。全波整流可看作由两个半波整流电路组合而成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头，把次级分成两个对称的绕组，从而引出大小相等但极性相反的两个电压E2a、E2b，构成E2a、D1、Rfz 与E2b、D2、Rfz，两个通电回路。

在0-π 时间内，E2a 对D1 为正向电压，D1 导通，在Rfz 上得到上正下负的电压；E2b 对D2 为反向电压，D2 不导通。

在π-2π 时间内，E2b 对D2 为正向电压，D2 导通，在Rfz 上得到的仍然是上正下负的电压；E2a 对D1 为反向电压，D1 不导通。

在2π-3π 时间内，重复0-π 时间内的过程，如此反复下去，如图3-3-28 所示。(www.xing528.com)

图3-3-27　全波整流电路

图3-3-28　全波整流电路波形

全波整流不仅利用了正半周，而且还巧妙地利用了负半周，从而大大提高了整流效率。但全波整流变压器需要有一个两端对称的次级中心抽头，这给制作带来很多麻烦，而且这种电路每只整流二极管承受的最大反向电压是变压器次级电压最大值的两倍，因此需用能承受较高电压的二极管。

3.桥式整流

桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路只要增加两只二极管口连接成 “桥”式结构，便具有全波整流电路的优点，同时在一定程度上克服了它的缺点，其结构如图3-3-29所示。

图3-3-29　桥式整流电路

桥式整流电路的原理为：

E2 为正半周时，对D1、D3 施加正向电压，D1、D3 导通；对D2、D4 施加反向电压，D2、D4 截止。电路中构成E2、D1、Rfz、D3 通电回路，在Rfz 上形成上正下负的半波整流电压。如图3-3-30 所示。

E2 为负半周时，对D2、D4 施加正向电压，D2、D4 导通，对D1、D3 施加反向电压，D1、D3 截止。电路中构成E2、D2、Rfz、D4 通电回路，同样在Rfz 上形成上正下负的另外半波的整流电压。如图3-3-31 所示。

图3-3-30　桥式整流正半周电流流向

图3-3-31　桥式整流负半周电流流向

如此反复下去，在Rfz 上便得到全波整流电压，其波形图和全波整流波形图一样，桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整流电路小一半。

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