半波整流全波整流

1、二、整流電路整流電路是利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦阅馨呀涣麟娮兂蓡蜗蛎}動(dòng)直流電的電路。（1 ）半波整流5Q0illIIIITz半波整流常用來將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榘氩ㄕ魇抢枚O管的單向?qū)щ娦赃M(jìn)行整流的最常用的電路，直流電。半波整流利用二極管單向?qū)ㄌ匦?，在輸入為?biāo)準(zhǔn)正弦波的情況下，輸出獲得正弦波的正半部分，負(fù)半部分則損失掉。右圖是一種最簡(jiǎn)單的整流電路。半波整流電路它由電源變壓器 B、整流二極管D和負(fù)載電阻Rfz ,組成。變壓器把市電電壓（多為220伏） 變換為所需要的交變電壓e2,D再把交流電變換為脈動(dòng)直流電。下面從右圖的波形圖上看著二極管是怎樣整流的。Rfz上。在變壓器次級(jí)電壓 e2，是一個(gè)方向

2、和大小都隨時(shí)間變化的正弦波電壓，它的波形如圖所 示。在0n時(shí)間內(nèi)，e2為正半周即變壓器上端為正下端為負(fù)，此時(shí)二極管承受正向電壓面 導(dǎo)通，e2通過它加在負(fù)載電阻 Rfz上。在n2n時(shí)間內(nèi)，e2為負(fù)半周，變壓器次級(jí)下端為 正上端為負(fù)。這時(shí)D承受反向電壓，不導(dǎo)通，Rfz上無電壓。在2n3耐間內(nèi)，重復(fù)0n時(shí) 間的過程；而在 3n -4 7時(shí)間內(nèi)，又重復(fù) n -2 7時(shí)間的過程 這樣反復(fù)下去，交流電的負(fù)半周 就被"削"掉了，只有正半周通過 Rfz,在Rfz上獲得了一個(gè)單一右向（上正下負(fù)）的電壓，如圖 所示，達(dá)到了整流的目的。但是，負(fù)載電壓Use以及負(fù)載電流的大小還隨時(shí)間而變化，因此，

3、通常稱它為脈動(dòng)直流。這種除去半周、圖下半周的整流方法，叫半波整流。不難看出，半波整說是以 一半交流為代價(jià)而換取整流效果的，電流利用率很低（計(jì)算表明，整流得出的半波電壓在整個(gè)周期內(nèi)的平均值，即負(fù)載上的直流電壓Use =0.45e2 ）因此常用在高電壓、小電流的場(chǎng)合，全波整流又而在一般無線電裝置中很少采用。 整流電路分半波整流和全波整流 ， 半波整流PN結(jié)二極管只允許一個(gè)正半周交流電流或一個(gè)負(fù)半周交流電流通過 稱橋式整流，一個(gè)正弦波通過全波整流電路時(shí)，正負(fù)周期分別耦合 單相是相對(duì)于三相而言。我們家用照明燈用的就是單相電。 半波整流是相對(duì)于全波整流。 單相全波整流電路用兩只整流二極管，需要變壓器次級(jí)

4、有中間抽頭。也可以用四只整流二極管組成橋式整流電路，變壓器次級(jí)不需要抽頭。 單相半波整流電路用一只整流二極管。 想一想正弦函數(shù)的圖象。 全波整流把圖象的負(fù)半周反到”X軸的上部，整流前后的電壓有效而 半波整值變化不大。 當(dāng)人們想把交流電變成直流電是就需此電路。因交流電流動(dòng)方向是反復(fù)交替變化的電流，直流電是單方向流動(dòng)， 人們就利用二極管單向?qū)щ娦詫㈦娏鬓D(zhuǎn)換為一個(gè)方向的電流， 流用一個(gè)二極管，所以出來的電流一半有一半沒有稱半波整流，用在對(duì)直流電要求不是很嚴(yán)格的場(chǎng)合。而用四個(gè)二極管，可以實(shí)現(xiàn)將交流電所有波型全部轉(zhuǎn)換成單一方向的電流，所以叫全波整流。一般后面還需要加一個(gè)濾波電容，去除整流后的雜波即可，極

5、性不能反了。全 波整流的電路在通常變壓器中常被采用。半波整流把圖象的負(fù)半周削掉了，整流后的電壓有效值接近整流前的一半 全波整流全波整流電路如圖Z0703所示。它是由次級(jí)具有中心抽頭的電源變壓器Tr、兩個(gè)整流二極管 D1、D2和負(fù)載電阻RL組成。變壓器次級(jí)電壓 U21和U22大小相等，相位I W/Tu21 = - u22 =旳=口炳昴皿=慮6忌皿相反，即式中，U2是變壓器次級(jí)半邊繞組交流電壓的有效值。全波整流電路的工作過程是：在U2的正半周（wt = 0n）D1正偏導(dǎo)通，D2反偏截止，RL上有自上而下的電流流過， RL上的電壓與u21相同。RL上也有自上而下的電流流過，可見，負(fù)載凡上得到的也是一

6、單向脈動(dòng)電流在u2的負(fù)半周（w t = n2 n），D1反偏截止，D2正偏導(dǎo)通,RL上的電壓與U22相同?？僧嫵稣鞑ㄐ稳鐖D Z0704所示。 和脈動(dòng)電壓。其平均值分別為：rsn TmnjiIS = f挖皿H(加)7S加4 八 i, Ofio, !1算11話叫r ；空皿:睥”呵Et >fl 7= 0 心流過負(fù)載的平均電流為GS0705GS0706流過二極管D的平均電流（即正向電流）為/心"撲嚴(yán)。喙（同半趣流）GSOTO?加在二極管兩端的最高反向電壓為匸嗣=廿12 = 2忑6 讓匕半波整流大了一倍）GS07aS選擇整流二極管時(shí)，應(yīng)以此二參數(shù)為極限參數(shù)。全波整流輸出電壓的直流成分（

7、較半波）增大，脈動(dòng)程度減小，但變壓器需要中心抽頭、制造麻煩，整流二極管需承受的反向電壓高，故一般適用于要求輸出電壓不太高的場(chǎng)合。全波整流電路如圖Z0703所示。它是由次級(jí)具有中心抽頭的電源變壓器Tr、兩個(gè)整流二極管 D1、D2和負(fù)載電阻RL組成。變壓器次級(jí)電壓u21和u22大小相等，相位相反，即u21u22FEl Tfnnrif4-»B 亠0八；" i和 ! *, X >"式中，U2是變壓器次級(jí)半邊繞組交流 電壓的有效值。Zdj1aic>t 譏顯二應(yīng)倔30rvI W/T全波整流電路的工作過程是： 在u2的正半周（31 = 0 n） D1正偏導(dǎo)通，D2反

8、偏截止，RL上有自上而下的電流流過,RL上的電壓與u21相同。在u2的負(fù)半周（31 = n2 n） , D1反偏截止，D2正偏導(dǎo)通，RL上也有自上而下 的電流流過，RL上的電壓與u22相同?？僧嫵稣鞑ㄐ稳鐖D Z0704所示?？梢?，負(fù)載凡上得到 的也是一單向脈動(dòng)電流和脈動(dòng)電壓。其平均值分別為：Ui = Jatd(£u)流過負(fù)載的平均電流為GS0705GS0706流過二極管D的平均電流（即正向電流）為/耳1=厶廠2廠¥ = 045冬（同半鯉弼2 及£GS0707加在二極管兩端的最高反向電壓為U嗣=UjEs =（比半波整流大了一倍】GSD705選擇整流二極管時(shí)，應(yīng)以此

9、二參數(shù)為極限參數(shù)。全波整流輸出電壓的直流成分（較半波）增大，脈動(dòng)程度減小，但變壓器需要中心抽頭、制造麻煩，整流 二極管需承受的反向電壓高，故一般適用于要求輸出電壓不太高的場(chǎng)合。RlR4 HR5LIiR2RmD22UoR2U經(jīng)典型R2R3R4UiA2尺2R3SZ & 11±i 02 R5111=Ui R 1A2Uo高輸入阻抗型圖4等值電阻型R 1Ul 20KR2lOkR31 OKUiR2lOKP32 OK01WHAlD2w-圖S單運(yùn)放T型圖6單運(yùn)放三帝形Uoffl 7增益尢于1的復(fù)合放大器型ffl 8增益等于1復(fù)合放大器型R2R4Ul RlP1=t>HAl02UoR3U

10、iR1R2圖9復(fù)合放大器輸入不對(duì)稱型圖10單電源運(yùn)放無二極管型圖中精密全波整流電路的名稱，純屬個(gè)人命的名；除非特殊說明，增益均按1設(shè)計(jì).圖1是最經(jīng)典的電路，優(yōu)點(diǎn)是可以在電阻R5上并聯(lián)濾波電容.電阻匹配關(guān)系為 R1=R2，R4=R5=2R3;可以通過更改R5來調(diào)節(jié)增益圖2優(yōu)點(diǎn)是匹配電阻少，只要求R1=R2，匹配電阻要求 R仁R2,R4=2R3,還可以通過改變電阻R1來改變?cè)鲆?缺點(diǎn)是在輸入信號(hào)的負(fù)半，其中一路是R5,另一路是由運(yùn)放 A2復(fù)合構(gòu)成，也有復(fù)合運(yùn)放的缺圖3的優(yōu)點(diǎn)是輸入高阻抗 圖4的匹配電阻全部相等 周，A1的負(fù)反饋由兩路構(gòu)成點(diǎn).圖5和圖6要求R1=2R2=2R3，增益為1/2,缺點(diǎn)是：

11、當(dāng)輸入信號(hào)正半周時(shí)，輸出阻抗比較高， 可以在輸出增加增益為2的同相放大器隔離.另外一個(gè)缺點(diǎn)是正半周和負(fù)半周的輸入阻抗不相等，要求輸入信號(hào)的內(nèi)阻忽略不計(jì)圖7正半周，D2通，增益=1+(R2+R3)/R1;負(fù)半周增益=-R3/R2;要求正負(fù)半周增益的絕對(duì)值相等，例如增益取2,可以選R1=30K，R2=10K，R3=20K圖8的電阻匹配關(guān)系為 R1=R2圖9要求R1=R2,R4可以用來調(diào)節(jié)增益，增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺點(diǎn)是 正負(fù)半波的輸入阻抗不相等，要求輸入信號(hào)的內(nèi)阻要小，否則輸出波形不對(duì)稱.圖10是利用單電源運(yùn)放的跟隨器的特性設(shè)計(jì)的，單電源的跟隨器，當(dāng)輸入信號(hào)大于0時(shí)，

12、輸出為跟隨器；當(dāng)輸入信號(hào)小于0的時(shí)候，輸出為0.使用時(shí)要小心單電源運(yùn)放在信號(hào)很小時(shí)的非線 性.而且,單電源跟隨器在負(fù)信號(hào)輸入時(shí)也有非線性.圖7,8,9三種電路，當(dāng)運(yùn)放A1輸出為正時(shí),A1的負(fù)反饋是通過二極管 D2和運(yùn)放A2構(gòu)成的復(fù) 合放大器構(gòu)成的，由于兩個(gè)運(yùn)放的復(fù)合(乘積)作用，可能環(huán)路的增益太高，容易產(chǎn)生振蕩.精密全波電路還有一些沒有錄入 ，比如高阻抗型還有一種把 A2的同相輸入端接到 A1的反相 輸入端的，其實(shí)和這個(gè)高阻抗型的原理一樣 ，就沒有專門收錄，其它采用A1的輸出只接一個(gè)二 極管的也沒有收錄，因?yàn)樵谶@個(gè)二極管截止時(shí),A1處于開環(huán)狀態(tài).雖然這里的精密全波電路達(dá)十種，仔細(xì)分析,發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀的并不多，確切的說只有 3種,就是前面的3種.圖1的經(jīng)典電路雖然匹配電阻多，但是完全可以用6個(gè)等值電阻R實(shí)現(xiàn),其中電阻R3可以用 兩個(gè)R并聯(lián).可以通過R5調(diào)節(jié)增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有優(yōu)勢(shì)的是可以在 R5上并電容濾波.圖2的電路的優(yōu)勢(shì)是匹配電阻少，只要一對(duì)匹配電阻就可以了.圖3的優(yōu)勢(shì)在于高輸入阻抗.其它幾種，有的在D2導(dǎo)通的半周內(nèi)，通過A2的復(fù)