在由電源電壓供電的電子電路中，輸入交流電壓必須轉(zhuǎn)換為具有足夠穩(wěn)定度的直流電壓。整流交流電壓的最簡(jiǎn)單方法是使用常規(guī)半導(dǎo)體二極管，這是一種無(wú)源非線性電子元件，其特性是允許電流在一個(gè)方向上流動(dòng)而在另一個(gè)方向上流動(dòng)。圖1顯示了半波整流器電路的原理圖，而圖2顯示了使用中心抽頭變壓器的全波整流器。電阻RL模擬輸出負(fù)載的存在，而VM表示變壓器每個(gè)次級(jí)繞組上的最大電壓。

圖1：基本的半波整流器電路原理圖

圖2：基本的全波整流器電路原理圖

在剛剛顯示的兩種配置中，負(fù)載上的峰值電壓大約等于變壓器次級(jí)繞組提供的峰值電壓。特別是在半波整流器的情況下，VCCDC輸出電壓由以下公式給出，其中VMAX表示交流輸入電壓的峰值：

另一方面，對(duì)于全波整流器，VCC電壓由以下公式給出，其中VMAX現(xiàn)在代表兩個(gè)變壓器的次級(jí)繞組中每個(gè)繞組的峰值：

降低紋波

對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，上述電路產(chǎn)生的輸出電壓的紋波過(guò)高。相反，對(duì)于非常簡(jiǎn)單的應(yīng)用（例如為燈供電或控制小型電動(dòng)機(jī)），這是可以接受的。通過(guò)在整流二極管之后增加一個(gè)濾波電容器，輸出電壓波形將顯著改善，從而大幅降低紋波。圖3中的電路使用一個(gè)中心抽頭變壓器和兩個(gè)整流二極管，而圖4中的電路使用一個(gè)常規(guī)變壓器，在常規(guī)電橋配置中，該變壓器只有一個(gè)次級(jí)繞組和四個(gè)整流二極管。兩種原理圖通常用于從交流電源開(kāi)始獲得直流電壓。

圖3：帶中心抽頭變壓器的全波整流器

圖4：帶橋式整流二極管的全波整流器

輸出波形

圖5顯示了在圖1的半波整流器電路中增加一個(gè)濾波電容器所產(chǎn)生的效果：正如我們所看到的，輸出電壓更加規(guī)則，并具有平滑的趨勢(shì)。在b–c節(jié)中，具有線性趨勢(shì)，是由濾波電容器提供充電電流。隨著電流的增加，該部分的斜率變得越來(lái)越陡，從而確定了正半波上c點(diǎn)的位置。點(diǎn)c越低，二極管的導(dǎo)通時(shí)間就越長(zhǎng)（對(duì)應(yīng)于c–d的周期），因此輸出電壓的紋波也就越大。在與c節(jié)相關(guān)的期間–d，電容器已充電。如果連接的負(fù)載需要高電流，則電容器將很快放電，從而增加紋波。因此，對(duì)于要求高功率電平的電路，基于全波整流器的解決方案是優(yōu)選的。

圖5：帶濾波電容的全波整流器的輸出波形

如果負(fù)載吸收的電流為零，則直流輸出電壓等于整流交流電壓的峰值。

全波整流器中的最大電壓紋波不僅取決于濾波電容器的容量，還取決于紋波頻率和負(fù)載電流：

其中，ILOAD（A）是負(fù)載吸收的直流電流，f（Hz）是紋波頻率，C（farad）是濾波電容器的容量。

編輯：hfy