整流二极管的作用及原理

整流二极管的主要功能是将交流电转换成脉动直流电。如图1-12所示为最简单的单相半波整流电路。

图1-12　单相半波整流电路

当变压器二次侧交流电压u2为正半周时，设A端为正，B端为负，二极管D1承受正向电压而导通，电流自上而下流过负载RL，若忽略二极管的正向压降，可认为RL上的电压uo与u2几乎相等，即uo=u2；当u2为负半周时，B端为正，A端为负，二极管D1承受反向电压而截止，负载RL上无电流通过，uo=0。

由图中uo的波形可见，在输入电压为单相正弦波时，负载RL上得到的只有正弦波的半个波，故该电路称为单相半波整流电路。负载RL上的半波脉动直流电压平均值可按下式估算：

式中：u2为变压器二次侧电压有效值。(www.xing528.com)

图1-13所示为单相桥式整流电路，由4个二极管接成的桥式电路以及变压器T和负载电阻RL组成。

图1-13　单相桥式整流电路

当输入电压u2为正半周时，整流二极管D1、D3因加正向电压而导通，D2、D4因承受反向电压而截止，此时电流i0经D1、RL和D3在RL上产生压降u0。当输入电压u2为负半周时，整流二极管D1、D3因承受反向电压而截止，D2、D4因加正向电压而导通，电流i0经D2、RL和D4并在RL上产生压降u0。由此可见，在交流信号u2的一个周期内，二极管D1、D3和D2、D4轮流导通半个周期，那么通过负载电阻的电流为两个半波电流，方向相同。电路中的电压、电流波形如图1-14所示。因为电源的两个半波都被利用，所以该电路称为全波整流电路。

图1-14　单相桥式整流电路