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关于那些整流电路你都认识吗，如何选择合适的整流类型，整流电路有哪些类型及原理分析

什么是整流电路，有什么作用，分几种类型？电力网供给用户的是交流电，而各种无线电装置需要用直流电。整流，就是把交流电变为直流电的过程。利用具有单向导电特性的器件，可以把方向和大小交变的电流变换为直流电。下面介绍利用晶体二极管组成的各种整流电路，看看交流是怎么变成直流的

一、整流电路的构成

整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成，滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分，变压器设置与否视具体情况而定，变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。

二、常见的四种整流电路类型

1、半波整流

半波整流电路一般情况下只需要一个二极管。详细的情况我们可以看下下面的图1，在图1中你能看到在交流电正半周时 VD 导通，负半周时 VD 截止，负载 R 上得到的是脉动的直流电。

上图是一种最简单的整流电路。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。

　　下面从波形图上看着二极管是怎样整流的

　　变压器砍级电压e2 ，是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压，它的波形如图5-2(a)所示。在0～K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面导通，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。这时D 承受反向电压，不导通，Rfz，上无电压。在π～2π 时间内，重复0～π 时间的过程，而在3π～4π时间内，又重复π～2π 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上获得了一个单一右向(上正下负)的电压，如图5-2(b)所 示，达到了整流的目的，但是，负载电压Usc 。以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。

　　这种除去半周、图下半 周的整流方法，叫半波整流。不难看出，半波整说是以“牺牲”一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低(计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内 的平均值，即负载上的直流电压Usc =0.45e2 )因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。

2、全波整流

全波整流则是要用到二个二极管，ASEMI工程上也会要求需要有带中心抽头的两个次级线圈，这两个次级线圈需要圈数相同，以保证相同的电阻。详细的情况我们可以看下图2，负载RL得到的就是全波整流电流，输出电压比半波整流电路要高。

　如果把整流电路的结构作一些调整，可以得到一种能充分利用电能的全波整流电路。下图是全波整流电路的电原理图。

　　全波整流电路，可以看作是由两个半波整流电路组合成的。变压器次级线圈中间需要引出一个抽头，把次组线圈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。

全波整流电路的工作原理，可用上图 所示的波形图说明。在0～π 间内，e2a 对Dl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(见下图在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(见下图如此反复，由于两个整流元件D1 、D2 轮流导电，结果负载电阻Rfz 上在正、负两个半周作用期间，都有同一方向的电流通过，如图所示的那样，因此称为全波整流，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 大地提高了整流效率(Usc =0.9e2，比半波整流时大一倍)。

　　图3所示的全波整滤电路，需要变压器有一个使两端对称的次级中心抽头，这给制作上带来很多的麻烦。另外，这种电路中，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

像我们ASEMI的整流桥一般情况下也都是全波桥式整流，全波桥式整流用的是4个二极管组成的桥式电路，这种电路只能有单个次级线圈的变压器。见图3，负载上的电流波形和输出电压值与第二种全波整流电路是完全相同的。

　　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，而同时在一定程度上克服了它的缺点。

　　桥式整流电路的工作原理如下：e2 为正半周时，对D1 、D3 和方向电压，Dl，D3 导通;对D2 、D4 加反向电压，D2 、D4 截止。电路中构成e2 、Dl、Rfz 、D3 通电回路，在Rfz ，上形成上正下负的半波整洗电压，e2 为负半周时，对D2 、D4 加正向电压，D2 、D4 导通;对D1 、D3 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。上述工作状态分别如图所示。

　　如此重复下去，结果在Rfz ，上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。从图5-6中还不难看出，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，比全波整洗电路小一半!

4、倍压整流

这种整流电路会用多个二极管和电容器来获得较高的直流电压。

需要特别指出的是，二极管作为整流元件，要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。。如选择不当，则或者不能安全工作，甚至烧了管子;或者大材小用，造成浪费。表5-1 所列参数可供选择二极管时参考。

　　“另外，在高电压或大电流的情况下，如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件，可以把二极管串联或并联起来使用。

　　下图示出了二极管并联的情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半口三只二极管并联，每只分担电路总电流的三分之一。总之，有几只二极管并联，” 流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。但是，在实际并联运用时“，由于各二极管特性不完全一致，不能均分所通过的电流，会使有的管子困负担过重而 烧毁。因此需在每只二极管上串联一只阻值相同的小电阻器，使各并联二极管流过的电流接近一致。这种均流电阻R一般选用零点几欧至几十欧的电阻器。电流越 大，R应选得越小。

　　图示出了二极管串联的情况。显然在理想条件下，有几只管子串联，每只管子承受的反向电压就应等于总电压的几分之一。但因为每只二极管的反向电阻不尽相 同，会造成电压分配不均：内阻大的二极管，有可能由于电压过高而被击穿，并由此引起连锁反应，逐个把二极管击穿。在二极管上并联的电阻R，可以使电压分配 均匀。均压电阻要取阻值比二极管反向电阻值小的电阻器，各个电阻器的阻值要相等。

三、如何根据需要选择合适的整流电路

1、单项半波整流，电路简单使用整流原件少，由于只采用了半周波长，所以整流后的电压脉动比较大，滤波电容要相对的加大，对电源变压器的利用率低，一般用于对电源要求不高的场合。

2、单项全波整流，整流原件是半波整流的一倍，整流后的脉动电压小，电源电压器的利用率比半波的高，只是电源变压器需要两个相同的绕组串联，因此变压器的耗材成本增加，一般用于对电源要求比较高的电路中。

3、单项桥式整流，使用4支整流原件，整流后的电压脉动和全波的一样，电源变压器与全波的相比，只需要一个绕组，因此提高了变压器的效率,降低了成成本，所以广泛采用桥式整流。

4、还有倍压整流，利用交流电正负半周整流后对电容的充放电的原理，可设成2倍压以上的整流电路，一般用于高电压小电流的电路中，比如电猫，电子蝇拍等。