電力網(wǎng)供給用戶(hù)的是交流電，而各種無(wú)線(xiàn)電裝置需要用直流電。整流，就是把交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^(guò)程。利用具有單向?qū)щ娞匦缘钠骷梢园逊较蚝痛笮〗蛔兊?a href="http://www.3532n.com/tags/電流/" target="_blank">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(jiǎn)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(dòng)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(jí)電壓e2?，是一個(gè)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(guò)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(jí)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(wú)電壓。在π～2π?時(shí)間內(nèi)，重復(fù)0～π?時(shí)間的過(guò)程，而在3π～4π時(shí)間內(nèi)，又重復(fù)π～2π?時(shí)間的過(guò)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(guò)Rfz，在Rfz上獲得了一個(gè)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(chēng)它為脈動(dòng)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(shuō)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(gè)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(chǎng)合，而在一般無(wú)線(xiàn)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(gè)半波整流電路組合成的。變壓器次級(jí)線(xiàn)圈中間需要引出一個(gè)抽頭，把次組線(xiàn)圈分成兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的繞組，從而引出大小相等但極性相反的兩個(gè)電壓e2a?、e2b?，構(gòu)成e2a???、D1、Rfz與e2b??、D2?、Rfz?，兩個(gè)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(shuō)明。在0～π?間內(nèi)，e2a???對(duì)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(duì)D2?為反向電壓，?D2?不導(dǎo)通（見(jiàn)下圖在π-2π時(shí)間內(nèi)，e2b?對(duì)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(duì)D1?為反向電壓，D1?不導(dǎo)通（見(jiàn)下圖如此反復(fù)，由于兩個(gè)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(gè)半周作用期間，都有同一方向的電流通過(guò)，如圖所示的那樣，因此稱(chēng)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）。

圖3所示的全波整濾電路，需要變壓器有一個(gè)使兩端對(duì)稱(chēng)的次級(jí)中心抽頭，這給制作上帶來(lái)很多的麻煩。另外，這種電路中，每只整流二極管承受的最大反向電壓，是變壓器次級(jí)電壓最大值的兩倍，因此需用能承受較高電壓的二極管。?

????三、橋式整流電路

　　橋式整流電路是使用最多的一種整流電路。這種電路，只要增加兩只二極管口連接成"橋"式結(jié)構(gòu)，便具有全波整流電路的優(yōu)點(diǎn)，而同時(shí)在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)。

橋式整流電路的工作原理如下：e2?為正半周時(shí)，對(duì)D1?、D3?和方向電壓，Dl，D3?導(dǎo)通；對(duì)D2?、D4?加反向電壓，D2?、D4?截止。電路中構(gòu)成e2?、Dl、Rfz?、D3?通電回路，在Rfz?，上形成上正下負(fù)的半波整洗電壓，e2?為負(fù)半周時(shí)，對(duì)D2?、D4?加正向電壓，D2?、D4?導(dǎo)通；對(duì)D1?、D3?加反向電壓，D1?、D3?截止。電路中構(gòu)成e2?、D2?Rfz??、D4?通電回路，同樣在Rfz?上形成上正下負(fù)的另外半波的整流電壓。上述工作狀態(tài)分別如圖所示。



如此重復(fù)下去，結(jié)果在Rfz?，上便得到全波整流電壓。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。從圖5-6中還不難看出，橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值，比全波整洗電路小一半！?

　　四、整流元件的選擇和運(yùn)用

　　需要特別指出的是，二極管作為整流元件，要根據(jù)不同的整流方式和負(fù)載大小加以選擇。。如選擇不當(dāng)，則或者不能安全工作，甚至燒了管子；或者大材小用，造成浪費(fèi)。表5-1?所列參數(shù)可供選擇二極管時(shí)參考。

　　"另外，在高電壓或大電流的情況下，如果手頭沒(méi)有承受高電壓或整定大電濾的整流元件，可以把二極管串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)使用。

????下圖示出了二極管并聯(lián)的情況：兩只二極管并聯(lián)、每只分擔(dān)電路總電流的一半口三只二極管并聯(lián)，每只分擔(dān)電路總電流的三分之一。總之，有幾只二極管并聯(lián)，"流經(jīng)每只二極管的電流就等于總電流的幾分之一。但是，在實(shí)際并聯(lián)運(yùn)用時(shí)"，由于各二極管特性不完全一致，不能均分所通過(guò)的電流，會(huì)使有的管子困負(fù)擔(dān)過(guò)重而燒毀。因此需在每只二極管上串聯(lián)一只阻值相同的小電阻器，使各并聯(lián)二極管流過(guò)的電流接近一致。這種均流電阻R一般選用零點(diǎn)幾歐至幾十歐的電阻器。電流越大，R應(yīng)選得越小。



圖示出了二極管串聯(lián)的情況。顯然在理想條件下，有幾只管子串聯(lián)，每只管子承受的反向電壓就應(yīng)等于總電壓的幾分之一。但因?yàn)槊恐欢O管的反向電阻不盡相同，會(huì)造成電壓分配不均：內(nèi)阻大的二極管，有可能由于電壓過(guò)高而被擊穿，并由此引起連鎖反應(yīng)，逐個(gè)把二極管擊穿。在二極管上并聯(lián)的電阻R，可以使電壓分配均勻。均壓電阻要取阻值比二極管反向電阻值小的電阻器，各個(gè)電阻器的阻值要相等。