整流電路類型及原理

電力網(wǎng)供給用戶的是交流電，而各種無線電裝置需要用直流電。整流，就是把交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^程。利用具有單向?qū)щ娞匦缘钠骷?，可以把方向和大小交變的電流變換為直流電。下面介紹利用晶體二極管組成的各種整流電路。

一、半波整流電路



上圖是一種最簡單的整流電路。它由電源變壓器B、整流二極管D和負(fù)載電阻Rfz，組成。變壓器把市電電壓（多為220伏）變換為所需要的交變電壓e2，D再把交流電變換為脈動直流電。
下面從波形圖上看著二極管是怎樣整流的



變壓器砍級電壓e2，是一個方向和大小都隨時(shí)間變化的正弦波電壓，它的波形如圖5-2（a）所示。在0～K時(shí)間內(nèi)，e2為正半周即變壓器上端為正下端為負(fù)。此時(shí)二極管承受正向電壓面導(dǎo)通，e2通過它加在負(fù)載電阻Rfz上，在π～2π時(shí)間內(nèi)，e2為負(fù)半周，變壓器次級下端為正，上端為負(fù)。這時(shí)D承受反向電壓，不導(dǎo)通，Rfz，上無電壓。在π～2π時(shí)間內(nèi)，重復(fù)0～π時(shí)間的過程，而在3π～4π時(shí)間內(nèi)，又重復(fù)π～2π時(shí)間的過程…這樣反復(fù)下去，交流電的負(fù)半周就被削掉了，只有正半周通過Rfz，在Rfz上獲得了一個單一右向（上正下負(fù)）的電壓，如圖5-2（b）所示，達(dá)到了整流的目的，但是，負(fù)載電壓Usc。以及負(fù)載電流的大小還隨時(shí)間而變化，因此，通常稱它為脈動直流。

　　這種除去半周、圖下半周的整流方法，叫半波整流。不難看出，半波整說是以犧牲一半交流為代價(jià)而換取整流效果的，電流利用率很低（計(jì)算表明，整流得出的半波電壓在整個周期內(nèi)的平均值，即負(fù)載上的直流電壓Usc=0.45e2）因此常用在高電壓、小電流的場合，而在一般無線電裝置中很少采用。

　二、全波整流電路

　　如果把整流電路的結(jié)構(gòu)作一些調(diào)整，可以得到一種能充分利用電能的全波整流電路。下圖是全波整流電路的電原理圖。


全波整流電路，可以看作是由兩個半波整流電路組合成的。變壓器次級線圈中間需要引出一個抽頭，把次組線圈分成兩個對稱的繞組，從而引出大小相等但極性相反的兩個電壓e2a、e2b，構(gòu)成e2a、D1、Rfz與e2b、D2、Rfz，兩個通電回路。
　　全波整流電路的工作原理，可用圖5-4所示的波形圖說明。在0～π間內(nèi)，e2a對Dl為正向電壓，D1導(dǎo)通，在Rfz上得到上正下負(fù)的電壓；e2b對D2為反向電壓，D2不導(dǎo)通（見下圖在π-2π時(shí)間內(nèi)，e2b對D2為正向電壓，D2導(dǎo)通，在Rfz上得到的仍然是上正下負(fù)的電壓；e2a對D1為反向電壓，D1不導(dǎo)通（見下圖如此反復(fù)，由于兩個整流元件D1、D2輪流導(dǎo)電，結(jié)果負(fù)載電阻Rfz上在正、負(fù)兩個半周作用期間，都有同一方向的電流通過，如圖所示的那樣，因此稱為全波整流，全波整流不僅利用了正半周，而且還巧妙地利用了負(fù)半周，從而大大地提高了整流效率（Usc＝0.9e2，比半波整流時(shí)大一倍）。