半波整流、全波整流

1、.二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。（ 1 ）半波整流半波整流半波整流是利用二极管的单向导电性进行整流的最常用的电路， 常用来将 交流电 转变为直流电。半波整流利用二极管单向导通特性， 在输入为标准正弦波的情况下， 输出获得正弦波的正半部分，负半部分则损失掉。右图是一种最简单的整流电路。半波整流电路它由电源变压器 B 、整流二极管 D 和负载电阻 Rfz , 组成。变压器把市电电压 (多为 220 伏 ) 变换为所需要的交变电压 e2,D 再把交流电变换为脉动直流电。下面从右图的波形图上看着二极管是怎样整流的。半波整流电路. 器次 e2，是一

2、个方向和大小都随 化的正弦波 ，它的波形如 所示。在 0 内， e2 正半周即 器上端 正下端 ，此 二极管承受正向 面 通， e2 通 它加在 阻Rfz 上。在2 内， e2 半周， 器次 下端 正上端 。 这时 D 承受反向 ， 不 通， Rfz 上无 。 在 23 内， 重复 0 时 的 程；而在 34 内，又重复2 的 程 反复下去，交流 的 半周就被 削 掉了，只有正半周通 Rfz, 在 Rfz上 得了一个 一右向 (上正下 )的 ，如 所示，达到了整流的目的。但是， Usc 以及 流的大小 随 而 化，因此，通常称它 脉 直流。 种除去半周、 下半周的整流方法，叫半波整流。不 看出

3、，半波整 是以 牲 一半交流 代价而 取整流效果的， 流利用率很低( 算表明，整流得出的半波 在整个周期内的平均 ，即 上的直流 Usc =0.45e2 ) 因此常用在高 、小 流的 合，而在一般无 装置中很少采用。整流 路分半波整流和全波整流,半波整流 PN 二极管只允 一个正半周交流 流或一个 半周交流 流通 ,全波整流又称 式整流 ,一个正弦波通 全波整流 路 ,正 周期分 耦合 相是相 于三相而言。我 家用照明灯用的就是 相 。半波整流是相 于全波整流。 相全波整流 路用两只整流二极管，需要 器次 有中 抽 。 也可以用四只整流二极管 成 式整流 路， 器次 不需要抽 。 相半波整流

4、路用一只整流二极管。想一想正弦函数的 象。 全波整流把 象的 半周“反到 ”X 的上部， 整流前后的 有效 化不大。当人 想把交流 成直流 是就需此 路。因交流 流 方向是反复交替 化的 流，而直流 是 方向流 ， 人 就利用二极管 向 性将 流 一个方向的 流，半波整流用一个二极管， 所以出来的 流一半有一半没有称半波整流，用在 直流 要求不是很 格的 合。 而用四个二极管， 可以 将交流 所有波型全部 成 一方向的 流，所以叫全波整流。一般后面 需要加一个 波 容，去除整流后的 波即可，极性不能反了。全波整流的 路在通常 器中常被采用。半波整流把 象的 半周削掉了，整流后的 有效 接近整流

5、前的一半全波整流全波整流电路如图Z0703 所示。它是由次级具有中心抽头的电源变压器Tr、两个整流二极管D1 、D2 和负载电阻 RL 组成。变压器次级电压u21 和 u22 大小相等，相位相反，即u21 = - u22 =式中， U2 是变压器次级半边绕组交流电压的有效值。全波整流电路的工作过程是：在u2 的正半周（ t = 0）D1 正偏导通， D2 反偏截止， RL 上有自上而下的电流流过，RL 上的电压与u21 相同。在 u2 的负半周（ t = 2），D1 反偏截止， D2 正偏导通， RL 上也有自上而下的电流流过，RL 上的电压与 u22 相同。可画出整流波形如图 Z0704 所

6、示。 可见，负载凡上得到的也是一单向脉动电流和脉动电压。其平均值分别为：.GS0705流过负载的平均电流为GS0706流过二极管D 的平均电流（即正向电流）为加在二极管两端的最高反向电压为选择整流二极管时，应以此二参数为极限参数。全波整流输出电压的直流成分（较半波）增大，脉动程度减小，但变压器需要中心抽头、制造麻烦，整流二极管需承受的反向电压高，故一般适用于要求输出电压不太高的场合。全波整流电路如图Z0703 所示。它是由次级具有中心抽头的电源变压器Tr、两个整流二极管D1 、D2 和负载电阻 RL 组成。变压器次级电压u21 和 u22 大小相等，相位相反，即u21=-u22=式中，U2 是

7、变压器次级半边绕组交流电压的有效值。全波整流电路的工作过程是：在 u2 的正半周（ t = 0 ） D1 正偏导通， D2 反偏截止， RL 上有自上而下的电流流过，RL 上的电压与u21 相同。在 u2 的负半周（ t = 2），D1 反偏截止， D2 正偏导通， RL 上也有自上而下的电流流过，RL 上的电压与 u22 相同。可画出整流波形如图 Z0704 所示。 可见，负载凡上得到的也是一单向脉动电流和脉动电压。其平均值分别为：GS0705流过负载的平均电流为GS0706流过二极管D 的平均电流（即正向电流）为.加在二极管两端的最高反向电压为选择整流二极管时，应以此二参数为极限参数。全波

8、整流输出电压的直流成分（较半波）增大，脉动程度减小，但变压器需要中心抽头、制造麻烦，整流二极管需承受的反向电压高，故一般适用于要求输出电压不太高的场合。.图中精密全波整流电路的名称,纯属个人命的名;除非特殊说明 ,增益均按1 设计 .图 1 是 最 经 典 的 电 路 , 优 点 是 可 以 在 电 阻 R5 上 并 联 滤 波 电 容 . 电 阻 匹 配 关 系 为 R1=R2,R4=R5=2R3; 可以通过更改 R5 来调节增益图 2 优点是匹配电阻少 ,只要求 R1=R2图 3 的优点是输入高阻抗 ,匹配电阻要求 R1=R2,R4=2R3图 4 的匹配电阻全部相等 ,还可以通过改变电阻

9、R1 来改变增益 .缺点是在输入信号的负半周,A1 的负反馈由两路构成 ,其中一路是 R5, 另一路是由运放 A2 复合构成 , 也有复合运放的缺点.图 5 和 图 6 要求 R1=2R2=2R3, 增益为 1/2, 缺点是 :当输入信号正半周时 ,输出阻抗比较高 , 可以在输出增加增益为 2 的同相放大器隔离 . 另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等 ,要求输入信号的内阻忽略不计图 7 正半周 ,D2 通 ,增益 =1+(R2+R3)/R1; 负半周增益 =-R3/R2; 要求正负半周增益的绝对值相等, 例如增益取 2, 可以选 R1=30K,R2=10K,R3=20K图 8 的电阻

10、匹配关系为 R1=R2图 9 要求 R1=R2,R4 可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2; 如果 R4=0, 增益等于 1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称 .图 10 是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器 ,当输入信号大于 0 时 ,输出为跟随器 ;当输入信号小于0 的时候 ,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性. 而且 ,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性.图 7,8,9 三种电路 ,当运放 A1输出为正时 ,A1 的负反馈是通过二极管D2 和运放 A2 构成的复合放大器构成的 ,由于两个运放的复合 (乘积

11、)作用 ,可能环路的增益太高,容易产生振荡 .精密全波电路还有一些没有录入, 比如高阻抗型还有一种把A2 的同相输入端接到 A1 的反相输入端的 ,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录 ,其它采用A1 的输出只接一个二极管的也没有收录 ,因为在这个二极管截止时,A1 处于开环状态 .虽然这里的精密全波电路达十种, 仔细分析 ,发现优秀的并不多 ,确切的说只有 3 种,就是前面的 3 种 .图 1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6 个等值电阻 R 实现 ,其中电阻 R3 可以用两个 R 并联 .可以通过 R5 调节增益 ,增益可以大于1,也可以小于1.最具有优势的是可以在R5 上并电容滤波 .图 2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了 .图 3的优势在于高输入阻抗 .其它几种 ,有的在 D2 导通的半周内 ,通过 A2 的复合实现 A1 的负反馈 ,对有些运放会出现自激. 有的两个半波的输入阻