单相半波单相全波单相桥式整流电路工作原理

任何电子设备都需要稳定的直流电源供电。直流稳压电源的结构如图1.4.3所示。

图1.4.3　直流稳压电源的结构图

交流电源通过变压器降低电压后，首先通过电流的就是整流电路，将正负交替的正弦交流电压变换成单方向的脉动直流电压，并且输出电压的平均值与输入交流电压的有效值的比值固定不变。在小功率的直流电源中，经常采用单相半波、单相全波和单相桥式整流电路。其中，单相桥式整流电路的应用最为普遍。

1.单相半波整流电路

1）工作原理

如图1.4.4所示为纯电阻负载的单相半波整流电路。为了便于分析电路的工作原理，设二极管为理想二极管，即相当于开关，外加正向电压时导通；外加反向电压时截止，并且忽略变压器内阻。

图1.4.4　单相半波整流电路

图1.4.5　单相半波整流电路输出波形

式（1.4.5）表明半波整流电路的脉动的系数约为1.57，脉动成分很大。S越小，表明输出电压的脉动程度越小，整流电路的性能就越好。

单相半波整流电路结构简单，只需一只整流二极管，但只利用了电源的半个周期，电源利用率低，并且输出电压脉动程度大，平均值低。将其改进后可得到单相全波整流电路。

2.单相全波整流电路

为了提高电源的利用率，将两个半波整流电路合起来组成一个全波整流电路，如图1.4.6所示。

图1.4.6　单相全波整流电路

图1.4.7　单相全波整流电路输出波形

采用全波整流后，电路的脉动系数下降到约0.67。

全波整流电路的优点是：电源利用率高，输出电压比半波整流电路提高了一倍。这种电路中每个二极管仅提供输出电流的一半，但对二极管的耐压要求较高，并且具有一个有中心抽头的变压器，工艺上较复杂，成本高。因此实际电路中常采用全波整流的另一种形式——桥式整流。

3.单相桥式整流电路

1）工作原理

单相桥式整流电路只用一个无中心抽头的次级绕组同样可达到全波整流的目的。电路如图1.4.8所示，电路中采用了接成桥式的四只二极管。

桥式整流电路还可采用如图1.4.9所示的画法，其中u2为变压器变压之后的输出信号。

图1.4.8　桥式整流电路

图1.4.9　桥式整流电路不同画法

图1.4.10　桥式整流电路的简化画法

图1.4.11　桥式整流波形图

由上述分析可知，桥式整流电路具有全波整流的全部优点，同时又避免了全波整流的缺点，只是桥式整流电路中需要四只二极管。 目前桥式整流电路应用最为广泛。