半波整流器电路图分享

什么是半波整流器？

半波整流器是一种只允许交流电压波形的一个半周期通过，而阻塞另一个半周期的整流器。这种整流器主要由一个二极管构成，利用二极管的单向导电性进行整流。半波整流器的主要特点是它只允许交流电压的正半周期或负半周期通过，而将另一个半周期阻断。这种整流方式会导致输出的直流电为脉动直流电，其脉动频率等于交流电的频率。

半波整流器的电路结构相对简单，只需要一个二极管和一个负载电阻即可。然而，由于它只利用了交流电的一半，因此整流效率较低，输出的直流电压也较低。此外，由于输出的直流电为脉动直流电，因此它只能用于对电源要求不高的简单电路中。

在实际应用中，半波整流器常用于一些特殊的电路，如铁路道岔防错电路中。此外，在一些简单的电源电路中，如手电筒、应急灯等，也常使用半波整流器将交流电转换为直流电。

需要注意的是，半波整流器与全波整流器不同。全波整流器使用多个二极管，能够充分利用交流电的正负两个半周期，因此整流效率较高，输出的直流电压也较高。然而，全波整流器的电路结构相对复杂，成本也较高。因此，在选择整流器时，需要根据实际应用需求和电源要求来选择合适的整流器类型。

半波整流器的工作原理

半波整流器是最简单的可用整流器形式。下图说明了半波整流器的基本原理。当标准交流波形通过半波整流器时，仅保留一半的交流波形。半波整流器仅允许交流电压的一个半周期（正或负半周期）通过，并阻止直流侧的另一个半周期，如下所示。

只需一个二极管即可构建半波整流器。本质上，这就是半波整流器所做的一切。

由于直流系统设计为单向电流（和恒定电压 - 我们将在稍后描述），因此将具有正负循环的交流波形通过直流设备可能会产生破坏性（且危险）的后果。因此我们使用半波整流器将交流输入功率转换为直流输出功率。

半波整流器电路图分享

1、带电容滤波器的半波整流器电路图（1）

下面的电路图显示了带有电容滤波器的半波整流器。半波整流器的输出不是恒定的直流电压。从输出图中可以看出，它是带有交流纹波的脉动直流电压。在实际应用中，我们需要波形平滑的电源。换句话说，我们需要一个输出电压恒定的直流电源。直流电源的恒定输出电压非常重要，因为它直接影响我们连接到电源的电子设备的可靠性。

我们可以通过在二极管两端使用滤波器（电容滤波器或电感滤波器）来使半波整流器的输出平滑。在某些情况下，还使用电阻电容耦合滤波器（RC）。

2、带电容滤波器的半波整流器电路图（2）

半波整流器的主要作用是将AC（交流电）变成DC（直流电）。然而，获得的输出DC并不纯净，并且是令人兴奋的DC。该 DC 不是恒定的，而是随时间变化。每当这种变化的直流电被提供给任何类型的电子设备时，它就可能无法正常工作，并且可能会被损坏。由于这个原因，它不适用于大多数应用程序。

因此，我们需要一个不随时间变化的 DC。为了克服这个问题并获得平滑的直流，将有解决方案，即滤波器。能量直流主要包括交流和直流两部分。所以这里滤波器是用来去除或减少输出端的交流分量的。该滤波器可以用电阻器、电容器和电感器等组件构建。使用电容滤波器的半波整流器的电路图如上所示。该电路由电阻器和电容器构成。这里，电容器“C”的连接与“RL”负载电阻并联。

每当交流电压在整个正半周期内施加到电路时，二极管就会让电流流过它。我们知道电容器为直流组件提供高电阻通道，为交流组件提供低电阻通道。电流总是选择通过低电阻通道供电。因此，当电流流过滤波器时，交流分量会经历低电阻，而直流分量会经历电容器的高电阻。直流分量流过负载电阻（低电阻路径）。

在整个导通时间内，电容器被充电至电源电压的最高值。由于电容器两极板之间的电压等于电源电压，因此被称为完全充电。当它充电时，它会保持供电，直到向整流器提供 i/p 交流电达到负半周期。

一旦整流器达到负半周期，二极管就会获得反向偏置并停止让电流流过它。在整个过程中，电源电压低于电容器的电压。因此，电容器通过 RL 释放所有存储的电流。这会阻止输出负载电压降至零。

电容器的充电和放电主要取决于输入电压电源何时小于或大于电容器电压。一旦整流器达到正半周期，二极管就会获得正向偏置并允许电流流动以使电容器再次充电。电容滤波通过巨大的放电会产生极其平滑的直流电压。因此，使用该滤波器可以获得平滑的直流电压。