一、整流電路是如何實現整流的？

整流就是將交流電整成直流電。因為二極管有單向導電性,以零伏為對比 交流電就有正電壓與負電壓兩種。接入一個二極管 稱為半波整流,負半軸的點直接截掉,效率過低。于是有了雙管全波整流 效率雖然提高 但是雙管只適合中間有抽頭的變壓器。后來進化到四個二極管整流。這樣就適應了無抽頭的需求。大概就是這。

二、什么是半波整流電路？

大家好，我是李工，希望大家多多支持我。

，今天給大家詳細地講一下半波整流電路。

什么是半波整流電路？

半波整流電路的基本操作非常簡單，輸入信號通過二極管，由于只能通過一個方向的電流，二極管的整流作用，單個二極管只允許通過一半的波形。

下圖說明了半波整流電路的基本原理。

當標準交流波形通過半波整流電路時，只剩下一半的交流波形。半波整流電路僅允許交流電壓的一個半周期（正半周期或負半周期）通過，并將阻止直流側的另一個半周期。只需要一個二極管就可以構成一個半波整流電路。本質上，這就是半波整流電路所做的一切。

半波整流電路原理

一個完整的半波整流電路由3個部分組成：變壓器、阻性負載、二極管。

如何將交流電壓轉化為直流電壓？

先將高交流電壓施加到降壓變壓器的初級側，在次級繞組處獲得將施加到二極管的低電壓。

在交流電壓的正半周期間，二極管將正向偏置，電流流過二極管。在交流在交流電壓的負半周期間，二極管將反向偏置，電流將被阻斷。次級側 (DC) 的最終輸出電壓波形，如上圖 所示。

之后專注于電路的次級側，如果用源電壓代替次級變壓器線圈，可以將半波整流器的電路圖簡化為下圖。

現在沒有電路的變壓器分散我們的注意力。對于交流電源電壓的正半周期，等效電路有效地變為下圖：

因為二極管是正向偏置的，因此允許電流通過。所以我們有一個閉合電路。

但對于交流電源電壓的負半周，等效電路變為：

整流二極管現在處于反向偏置模式，所以沒有電流能夠通過它。因此，現在有一個開路。由于這段時間內電流不能流過負載，輸出電壓為零。這會發生得非常快——因為交流波形每秒會在正負之間多次振蕩（取決于頻率）。這是半波整流電路波形在輸入側 (V in ) 的樣子，以及在整流后（即從 AC 到 DC 的轉換）在輸出側 (V out ) 的樣子：

正半波整流前后的電壓波形如下圖所示。

相反，負半波整流器將只允許負半波通過二極管，并將阻止正半波。正半波整流器和負半波整流器之間的唯一區別是二極管的方向。如在上圖中看到的，二極管現在處于相反的方向。因此，二極管現在將僅在交流波形處于其負半周期時才正向偏置。

半波整流電路參數與計算公式

紋波系數

“紋波”是將交流電壓波形轉換為直流波形時剩余的不需要的交流分量。盡管我們盡最大努力去除所有交流分量，但在輸出側仍有少量殘留物會產生直流波形的脈動。這種不受歡迎的交流分量稱為“紋波”。

為了量化半波整流器將交流電壓轉換為直流電壓的能力，我們使用所謂的紋波系數（由 γ 或 r 表示）。紋波系數是整流器交流電壓（輸入側）與直流電壓（輸出側）的RMS值之比。

二極管的紋波系數的公式為：

也可以重新排列為下面的等式：

半波整流器的紋波系數等于1.21（即γ=1.21）。

請注意，為了構建一個好的整流器，我們一般希望將紋波系數保持在盡可能低的水平。這就是為什么我們使用電容和電感作為濾波器來減少電路中的紋波。

效率

整流器效率 (η) 是輸出直流功率與輸入交流功率之比。效率的公式等于：

半波整流器的效率等于 40.6%（即 η max = 40.6%）

有效值

為了得出半波整流器的 RMS 值，我們需要計算負載上的電流。如果瞬時負載電流等于 i L = I m sinωt，則負載電流的平均值 (I DC ) 等于：

其中 I m等于負載上的峰值瞬時電流 (I max )。因此，負載上獲得的輸出直流電流 (I DC ) ：

對于半波整流器，RMS 負載電流 (I rms ) 等于平均電流 (I DC ) 乘以 π/2。因此，半波整流器的負載電流 (I rms ) 的 RMS 值為：

其中 I m = I max等于負載上的峰值瞬時電流。

峰值反向電壓

峰值反向電壓 (PIV) 是二極管在反向偏置條件下可以承受的最大電壓。如果施加的電壓超過 PIV，二極管將被破壞。

形狀因素

形狀因數（FF）是有效值與平均值的比值，如下式所示：

半波整流器的形狀因子等于 1.57（即 FF=1.57）。

輸出電壓

負載電阻上的輸出電壓 (V DC )表示為：

半波整流電路應用

雖然半波二極管整流電路基本上使用單個二極管，但二極管周圍有一些電路差異，具體取決于應用。

電源整流

當用于電源整流時，半波整流電路如果要以任何方式為設備供電，則與變壓器一起使用。通常在此應用中，輸入交流波形是通過變壓器提供的。這用于提供所需的輸入電壓。

AM解調

一個簡單的半波二極管整流器可用于調幅信號的信號解調。整流過程使幅度調制得以恢復。當半波整流電路用于幅度調制檢測時，該電路顯然需要與收音機中的其他電路接口。

峰值檢測

半波二極管電路通常用作簡單的電壓峰值檢測器。通過在輸出負載上放置一個電容，電容器將充電至峰值電壓。如果 CR 網絡、電容器和負載電阻的時間常數比波形周期長得多或足以捕獲變化波形的峰值，則電路將保持電壓峰值。

三、整流電路中怎么選擇整流二極管？

提高電源轉換效率和功率密度一直是電源行業的首要目標，在過去十年中，更因功率器件、拓撲結構和控制方案的發展而取得長足的進步。超結MOSFET、SiC二極管以及最新GaN FET的發展，確保了更高頻率下的更高開關效率；同時，高級拓撲及其相應控制方案的實現也在高速發展。因此，平衡導通損耗與開關損耗以實現最佳工作點，現在已完全可以實現。

但是，用于AC線電壓整流的前端二極管電橋仍然是個大問題，它阻礙了效率和功率密度的提升。高壓整流二極管的正向壓降通常約為1V。這意味著主電流路徑中的兩個二極管可能導致超過1％的效率損耗，尤其在低壓輸入的時候。

舉例來說，當前最流行的效率規范之一為80 Plus規范。最高級別80 Plus鈦金牌在230VAC時要求達到96％的峰值效率，在115VAC時要求達到94％的峰值效率。當次級DC / DC效率高達98％時，電橋將很容易因其高傳導損耗而消耗PFC級的大部分效率。此外，二極管電橋還可能成為電源中最熱的部位，這不僅限制了功率密度，還給散熱設計造成了一定的困擾。

于是，越來越多人把注意力集中在如何解決這組整流橋的問題上來。解決這個問題的方向還是非常明確的，最受歡迎的兩種方案分別為雙升壓無橋PFC和圖騰柱PFC，如圖1所示。在這兩種方案中，主電流路徑中的整流二極管數量都從2個減少到1個，從而降低了整流管上的導通損耗。

目前，已經有研究和參考設計展現出令人鼓舞的結果，但還尚未被消費類市場大批量采用和量產。因為要開發出尖端的IC解決方案，實現有競爭力的BOM成本以及經過驗證的強健性和可靠性，還有很長的路要走。雙升壓無橋PFC需要一個額外的大功率電感來抑制共模噪聲，這對成本和產品尺寸都是不利因素。而圖騰柱PFC通常都需要高成本的組件，例如上管驅動器和隔離式電流采樣，并且大都需要采用DSP，或者在常規PFC控制器IC上采用大量分立組件。

實際上，我們無需等待采用無橋拓撲的新型控制器IC發展成熟，通過另一種簡單快捷的替代方案，可以立即降低電橋上的功率損耗。這種方案的基本思想是用同步整流MOSFET代替兩個下管整流二極管，而其它的電源設計部分（包括所有功率級和控制器IC）均保持不變。圖2的示例中采用MPS的MP6925A對這一概念進行了說明。MP6925A是一款僅需很少外部組件的雙通道同步整流驅動器。

MP6925A通常用于LLC轉換器。它根據對漏源電壓（VDS）的檢測主動驅動兩個MOSFET。在設置系統以替換交流電橋中的下管二極管時，可采用兩個高壓JFET(QJ1 和 QJ2)在VDS檢測期間鉗位高壓。當電流流經MOSFET體二極管之一時，VDS上的負閾值被觸發，驅動器導通相應的MOSFET。在MOSFET導通期間，驅動器會調節相應的柵極電壓，將VDS保持在一定水平之下，直到電流過低而無法觸發VDS關斷閾值為止。圖3顯示了其典型工作波形。

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四、同步整流濾波電路？

    同步整流濾波電路是常用電源電路，由整流電路和濾波電路兩部分組成，主要功能和作用是將交流電源降壓、整流、濾波為合適的直流電壓，作為電子電路的工作電源。

整流電路是將交流電轉換為直流電的電路。整流電路是利用二極管等具有單向導電特性的電子器件進行工作的，包括半波整流、全波整流、橋式整流等電路形式。

五、整流與濾波電路？

整流濾波電路原理分析 一、整流電路 整流電路的關鍵問題是利用二極管的單向導電性,將交流電壓變換成單相脈動電壓。單相整流電路可分半波、全波、橋式、倍壓整流等。由于半波整流電路只在電源的半個周期工作,電源利用率低,輸出波形脈動較大,且電路簡單。

六、同步整流電路？

同步整流是采用通態電阻極低的專用功率MOSFET，來取代整流二極管以降低整流損耗的一項新技術。它能大大提高DC/DC變換器的效率并且不存在由肖特基勢壘電壓而造成的死區電壓。

功率MOSFET屬于電壓控制型器件，它在導通時的伏安特性呈線性關系。用功率MOSFET做整流器時，要求柵極電壓必須與被整流電壓的相位保持同步才能完成整流功能，故稱之為同步整流。

七、整流電路容量？

整流電路的容量，應該是根據負載（用電器）的容量來選擇整流原件兒的參數。

如二極管的最大正向整流電流 最大反向擊穿電壓和濾波電容的耐壓容量等參數。打一個簡單的比方：一個300毫安（mA）2.5伏(V)的小燈泡，需要一個直流電源（不考慮穩壓），怎樣選擇整流電路參數？【1】 交流電源在正半周時要通過整流二極管給小燈泡提供300毫安(mA)電流，還要給濾波電容充電，所以二極管的正向整流電流在沒有特殊的情況下選擇300的約3倍就夠用1000毫安(mA)。【2】確定了電流再確定電壓。交流電的2.5伏（V）它的最大值是1.414倍的2.5伏（V）約等于3.5伏（V），減去兩個二極管的正向壓降二倍的0.7伏（V）1.4伏(V)等于2.1伏（V）。顯然是低了！所以交流電的最大值應該是2.5加上1.4約等于4伏（V）。知道了二極管所承受的最高電壓是4伏（V）,所以選擇二極管的最大反向擊穿電壓大于4伏（V）就行了。最好是大于幾倍，那樣就安全了！【3】知道了交流電的最大值4伏（V）那么交流電的有效值就應該是4伏（V）除以1.414等于2.83伏（V）。找一個3伏的小變壓器就行了！【4】濾波電容的容量根據公式C=8/2RF單位是法拉，1法拉等于1000000微法拉。C是電容 R是負載電阻（R=2.5/0.3=8.3歐姆）F是交流電的頻率單位是赫茲。整流電路的容量就是這樣確定下來的，如果是特殊場合還要考慮特殊因素對電路的影響，如交流電的頻率太高就要考慮二極管的結電容等。這只是簡單的比方，因為不能畫圖也不知道說清楚沒。

八、pwm整流電路？

PWM整流電路是采用PWM控制方式和全控型器件組成的整流電路,它能在不同程度上解決傳 統整流電路存在的問題。

把逆變電路中的SPWM控制技術用于整流電路,就形成了PWM整流電路。

通過對PWM整流電路進行控制,使其輸入電流非常接近正弦波,且和輸入電壓同相位,則功率因數近似為1。

九、單相整流電路？

1、單相橋式整流電路是橋式整流器，英文 BRIDGE RECTIFIERS，也叫做整流橋堆，是利用二極管的單向導通性進行整流的最常用的電路，常用來將交流電轉變為直流電。

2、半波整流利用二極管單向導通特性，在輸入為標準正弦波的情況下，輸出獲得正弦波的正半部分，負半部分則損失掉。

3、橋式整流器利用四個二極管，兩兩對接。輸入正弦波的正半部分是兩只管導通，得到正的輸出；輸入正弦波的負半部分時，另兩只管導通，由于這兩只管是反接的，所以輸出還是得到正弦波的正半部分。

4、橋式整流器對輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。橋式整流是交流電轉換成直流電的第一個步驟。

5、橋式整流器是由多只整流二極管作橋式連接，外用絕緣塑料封裝而成，大功率橋式整流器在絕緣層外添加金屬殼包封，增強散熱。橋式整流器品種多，性能優良，整流效率高，穩定性好，最大整流電流從0.5A到50A，最高反向峰值電壓從50V到1000V。

十、單相整流濾波電路？

單相全波整流電路的特點

　　（1）使用的整流器件較半波整流時多一倍。

　　（2）整流電壓脈動較小，比半波整流小一半。無濾波電路時的輸出電壓Vo=0.9V2。

　　（3）變壓器的利用率比半波整流時高。

　　（4）變壓器二次繞組需中心抽頭。

　　（5）整流器件所承受的反向電壓較高。