先舉個二極管的應(yīng)用例子。比如說手機充電器，需要把交流轉(zhuǎn)化為直流。

那怎么做呢？簡單的講，是通過兩個步驟：

(1) 通過變壓器，將交流電壓220V降低到接近5V的交流電壓，比如說5.5V；

(2) 再將5.5V的交流電壓轉(zhuǎn)換成5V的直流電壓。

但是通過變壓器轉(zhuǎn)換成的5.5V交流電，正半軸和負半軸相等，平均值為0V，沒有直流。沒法用啊。所以呢，需要想辦法把平均值提上來。

那怎么個操作呢?

假設(shè)我們有辦法，只通過交流電的正半軸，但是不讓交流電的負半軸通過，那不就平均值不為0了么？然后再通過低通濾波器，直流就產(chǎn)生了。

那怎樣才能得到上面的結(jié)果呢？哪種元器件可以得到這種效果呢，電阻顯然不行。我們需要一種元器件，在正半軸的時候接通，在負半軸的時候斷開。

一個理想的二極管正好能完成這樣的操作。

假設(shè)

那么，當VD>0時，其正偏，接通；VD<0時，其反偏，斷開。

但是，這樣說，還不太直觀啊。

可以考慮用圖形來表示二極管的I/V特性，這樣就更方便理解啦。

既然，理想二極管分別表現(xiàn)出短路和斷路的特性，即：

也就是說，VD<0時，R=∞；VD>0時，R=0時。即如下圖所示。

那再回到開頭的例子，怎樣才能實現(xiàn)只有正半軸的波形轉(zhuǎn)換呢？

理所當然，先在電路上串個二極管，如下圖所示。

但是，理想很豐滿，現(xiàn)實很骨感。因為二極管的陰極開路，所以輸出電流始終為0，二極管處于不確定的狀態(tài)，也就是也許導(dǎo)通，也許關(guān)斷。

所以，就要對電路做個調(diào)整，加個電阻到地。

上面這個電路，就是“半波整流器”。但是呢？目前這個電路產(chǎn)生的輸出并沒有什么用處，因為它是隨時間變化，所以無法給電子產(chǎn)品供電。

電子產(chǎn)品需要的是恒定的輸出電壓。

那怎么辦呢？

假設(shè)我們把上面的電阻，換成電容，那會咋樣？看下圖就知道啦。

另外，可以看到，當t=t3時，Vin=-Vp, Vout=Vp-VD,on

所以二極管D1上承受著2Vp-VD,on的反偏電壓。因此，對整流器上的二極管進行選型時，需要考慮到二極管能承受的反向電壓。

但是但是，這和實際電路還是有差別，因為在實際應(yīng)用中，肯定需要能向負載提供電流的。

一旦負載加上去，電容就有地方去釋放電荷了，所以電路的響應(yīng)也會有變化。

所以，分析時，有必要把RL也帶上，如下圖所示。

現(xiàn)在，C1在幾乎整個周期內(nèi)都會放電，所以，如果需要輸出的負載電流很大的話，那VR(紋波)就會很大。那怎么辦呢？可以怎樣來改善呢？

半波整流器，是通過交流的正半軸，阻止交流的負半軸。但如果有這樣一個電路，可以通過正半軸，并且可以把負半軸變正，即全波整流器。那么紋波其實就可以減半。

但怎樣實現(xiàn)這種電路呢？可以看看下圖。

因為電容只在半個周期內(nèi)釋放電荷，所以紋波大小變?yōu)榧s原來的一半。而且，二極管上承載的最大電壓約為Vp.

審核編輯 ：李倩