单相整流电路介绍

把交流电变成单向脉动直流电的过程叫做整流.根据负载上所得整流波形的类型，可将整流电路分为半波整流和全波整流两种.

1.单相半波整流电路

如图6-2（a）所示为单相半波整流电路.它是最简单的整流电路，由电源变压器、整流二极管V、负载RL组成.设变压器副边电压u2=U2 sinωt，其工作波形如图6-2（b）所示.

在u2的正半周，即A点为正、B点为负时，二极管V正偏导通.若忽略二极管的导通压降，则uo≈u2.在u2的负半周，即A点为负、B点为正时，二极管V反偏截止，则uo≈0.因此经整流后，负载上得到半个正弦波，故名半波整流.经半波整流电路的输出电压是单向的、大小是变化的，常称为半波整流波.

单相半波整流电压常用一个周期的平均值来表示，即

图6-2　单相半波整流电路及波形

流过负载和二极管的平均电流分别为

由图6-2（a）可见，当二极管反向截止时所承受的最高反向电压就是u2的峰值电压，为

实际工作中，二极管的IV和UVRM的大小，应根据负载所需要的直流电压和直流电流选择整流元件.为保证二极管能可靠地工作，在选择元件参数时应留有适当的余地.

单相半波整流电路虽然结构简单，但效率低，输出电压脉动大，仅适应对直流输出电压平滑程度不高和功率较小的场合，如电解、电镀等.

2.单相桥式整流电路

单相半波整流的缺点是只利用了电源的半个周期，同时整流电压的脉动较大.为克服这些缺点，常采用单相桥式整流电路.单相桥式整流电路如图6-3（a）所示，由四只二极管连接成“桥”式结构，故名桥式整流电路.图6-3（b）和（c）分别为电路的简化电路图和工作波形.

图6-3　单相桥式整流电路及波形

在变压器副边电压u2为正半周时，即A点为正、B点为负时，二极管V1、V3承受正向电压而导通，二极管V2、V4承受反向电压而截止.电流回路为：A→V1→RL→V3→B，在RL上得到上正下负的半波整流电压.u2为负半周时，即B点为正、A点为负时，此时V2、V4承受正向电压而导通，V1、V3承受反向电压而截止.电流回路为：B→V2→RL→V4→A，RL上仍为上正下负的半波整流电压.

显然，单相桥式整流电路的整流电压的平均值为单相半波整流电压的平均值的2倍，即

流过负载的平均电流为(www.xing528.com)

因每两个二极管串联导电半周，因此，每个二极管的电流平均值为负载电流平均值的一半，即

每个二极管在截止时承受的最高反向电压为u2的最大值，即

单相桥式整流电路的特点是提高了变压器的利用率，输出电压增大，故其得到了广泛的应用.近年来，桥式整流的组合件（又名硅桥堆）被普遍应用.它利用半导体工艺，将四个二极管集中制作在一块硅片上，共有四个引出端，其中两个引出端接交流电源，另外两端接负载.图6-4为其外形结构.

图6-4　硅桥堆整流器外形

例6-1　试设计一台输出电压为24 V、输出电流为1 A的直流电源，电路形式可采用半波整流或全波整流，试确定两种电路形式的变压器副边绕组的电压有效值，并选定相应的整流二极管.

解　（1）当采用半波整流电路时，变压器副边绕组电压有效值为

整流二极管承受的最高反向电压为

流过整流二极管的平均电流为因此可选用2CZ12B整流二极管，其最大整流电流为3 A，最高反向工作电压为200 V.

（2）当采用桥式整流电路时，变压器副边绕组电压有效值为

整流二极管承受的最高反向电压为

流过整流二极管的平均电流为

因此可选用四只2CZ11A整流二极管，其最大整流电流为1 A，最高反向工作电压为100 V.