整流电路
把交流电压转换为单向脉动电压的过程称为整流, 担任整流任务的电路就称整流电路。
按被整流的交流电相数, 可分为单向整流和三相整流两种, 按整流后输出的电压(或电流)波形, 又可分为半波整流和全波整流两种。只介绍单相整流。
(1 ) 单相半波整流电路
①电路的组成: 图1 - 26 是带电阻负载的单相半波整流电路, 电路由变压器T, 晶体二极管D 和负载电阻R 组成。其中, 变压器的作用是将电源电压变换成适当数值的电压, 供整流用, 二极管是整流元件。
②工作原理: 设变压器的次级电压为u2 = 2 U2 sinωt , 其波形如图1 - 27 ( a ) 所示。
在正半周( 0～π) 内, 因变压器次级的a 端为正, b 端为负, 二极管D 因加的是正向电压而导通。若忽略二极管导通时的管压降, 则负载R 两端的电压u 就等于u2 ; 在u2 为负半周时, 变压器次级的a 端为负, b 端为正, 则二极管D 在反向电压的作用下截止, 负载两端的电压为零。随着u2 的周期变化, 负载上就得到如图1 - 27 ( b) 所示的电压。因为这种整流电路在输入正弦电压的一个周期内, 输出的电压只有半个正弦波形, 所以称为半波整流。
在图1 - 26 所示电路中, 若将二极管的正负极换接, 仿照上述分析方法可知, 此时负载电压和电流的波形将与图1 - 27 ( b) 所示相反。

③负载的直流电压和电流, 在输入正弦电压的一个周期内, 负载获得脉动直流电压的平均值, 称为负载的直流电压。经计算得:
U = 0.45 U2 (1 - 24)
上式说明, 在半波整流电路中, 负载获得的直流电压仅为变压器次级电压有效值的0.45 倍。
根据欧姆定律, 可得负载的直流电流为:
I = U/ R = 0.45 U2/ R (1 - 25)
(2 ) 单相全波整流电路
①电路的组成, 图1 - 28 ( a ) 是最常见的带电阻负载的全波整流电路。它由变压器T,四个整流二极管D1 、D2 、D3 、D4 及负载R 组成, 由于这种整流电路中的四个整流二极管接成电桥形式, 又称为桥式整流。
③负载的直流电压和电流, 在输入正弦电压的一个周期内, 负载获得脉动直流电压的平
均值, 称为负载的直流电压。经计算得:
U = 0.45 U2 (1 - 24)
上式说明, 在半波整流电路中, 负载获得的直流电压仅为变压器次级电压有效值的
0.45 倍。
根据欧姆定律, 可得负载的直流电流为:
I = U/ R = 0.45 U2/ R (1 - 25)
(2 ) 单相全波整流电路
①电路的组成, 图1 - 28 ( a ) 是最常见的带电阻负载的全波整流电路。它由变压器T,四个整流二极管D1 、D2 、D3 、D4 及负载R 组成, 由于这种整流电路中的四个整流二极管接成电桥形式, 又称为桥式整流。
②工作原理: 设变压器的次级电压为u2 = 2 U2 sinωt , 其波形见图1 - 29 ( a ) 所示。
在正半周时, 因变压器次级的a 端为正, b 端为负, 则二极管D1 和D3 在正向电压作用下导通(D2 和D4 在反向电压作用下截止) , 电流从a 端流经D1 、R、D3 流向b 端, 图1 - 28

( a ) 可简化成1 - 28 ( b)。此时负载两端的电压就等于U2 。
在负半周时, 变压器次级的a 端为负、b 端为正(见图1 - 28 ( a ) 所示) , 此时二极管D2 和D4 在正向电压作用下导通(D1 和D3 在反向电压作用下截止) 。电流从b 端经D2 、R、D4 流向a 端。由图可看出, 尽管u2 的方向发生了变化, 但流过负载的电流方向却没变, 此时, 负载电压就等于u2 。负载电压和电流的波形图见1 - 29 ( b) 所示。
由于这种整流电路在整个周期内都有输出, 所以称为全波整流电路。
在图1 - 28 ( a ) 所示电路中, 若将二极管的正负极换接, 此时负载电压和电流的波形与图1 - 29 ( b) 所示相反。
③负载的直流电压和电流: 由以上分析可知, 全波整流时, 在输入正弦电压的整个周期内, 负载都可获得电压, 所以负载电压和电流都比半波整流大一倍, 即:
U = 0.9 Uz (1 - 26)
I = U/ R = 0.9 Uz/ R (1 - 27)