单相整流电路介绍

各种电子设备和电子计算机，都需要由稳定的直流电源供电。通常都是将工业用的交流电经变换来获得所需的直流电。把交流电变换成稳定的直流电，必须经过：

变压：将电网供给的交流电压变换成符合需要的交流电压。

整流：将交流电变换成单向脉动的直流电。

滤波：将单向脉动直流电变为较平滑的直流电。

稳压：在交流电源电压波动或负载变动时，使直流输出电压稳定。

单相整流电路的种类

一、单相半波整流电路

单相半波整流电路是最简单的一种整流电路，如图a）所示。电路由电源变压器、整流二极管D、负载RL组成。电源变压器的作用是把220V交流电降低为几伏至几十伏的交流电压。整流二极管的作用是把交流电变换为脉动直流电，其波形如图b）所示。该电路之所以能把交流电变换为脉动直流电，关键是利用了整流二极管具有单相导电的特性。当给二极管加正电压时，二极管呈导通状态（相当于开关闭合）电流可以通过；当给二极管加反向电压时，二极管呈截止状态（相当于开关断开）电流不能通过。

电路工作原理如下：当电源变压器的初级绕组接交流电压时，在次级绕组中就会感应出交流电压U2。当U2为正半周时，设A端为正，B端为负（即A端电位高于B端电位）。这时二极管承受正向电压，呈导通状态，故电流由A端经二极管D和负载RL流到B端，负载RL两端有电压Uo。当U2为负半周时，A端为负，B端为正，则二极管承受反向电压，呈截止状态。通过负载上的电流为零，负载两端的电压也为零。可见在交流电U2的一个周期内，负载RL上只有自上而下的单方向电流，实现了整流。从波形图可以看出，整流后的电压（电流）方向不变，但大小是波动的。这种大小变化、方向不变的电压（电流），称为脉动直流电。从波形图中还可以看出，这种电路仅利用了电源电压的半个波，故称为半波整流电路。

二、单相全波整流电路

单向半波整流电路的缺点是电源的利用率低，且输出电压脉动大。为了克服这一缺点，可以采用全波整流电路所示。电路中的变压器次级绕组有中心抽头，是电路的公共端，将次级绕组分成匝数相等的两个绕组。这样次级绕组有两个电压a、b，它们大小相等、极性相反。电路中使用了型号、参数相同的两只整流二极管。由图可以看出，在电流的一个周期内，两只二极管轮流导通，负载上都有单向脉动直流电输出，故称为全波整流电路。波形如图1-2d）所示。

三、单相桥式整流电路

桥式整流电路是全波整流的另一种形式。其特点就是变压器的次级绕组没有中心抽头，但电路中加了两只二极管，四只二极管组成桥式整流电路。这是应用很普遍的一种整流电路。电路工作原理如下：设U1正半周时，a点电位高于b点电位，这时二极管VD1、VD3正偏导通，VD2、VD4反偏截止，电流从a点通过VD1、RL、VD3到b点形成回路（图中箭头所示）并在负载RL两端产一上正、下负的直流电压U2。在U1负半周时，b点电位高于a点电位，这时二极管VD1、VD3反相截止，VD2、VD4正偏相导通，电流从b点通过VD2、RL、VD4到a点形成回路，并在负载及RL两端产生上欺上正下负的直流电压UL。整流后的电压波形与全波整流波形完全相同。桥式整流电路在交流电和一个周期内，负载上始终有方向不变的直流电压，但每只二极管只工作半个周期，二极管承受的反向电压比全波整流电路中的二极管承受的反向电压低。