【任务目标】
（1）熟悉单向半波整流电路的工作原理；
（2）理解单向全波整流电路的工作原理；
（3）掌握整流电路输出与输入电压的计算方法。
一、单向半波整流电路
如图1－20所示的电路是电阻负载的单相半波整流电路。图中T为电源变压器，D为整流二极管，RL是负载。在变压器次级电压u2的正半周期间（假设如图1－21所示波形中为上正下负）二极管正偏导通，电流经过二极管流向负载，在RL上得到一个极性为上正下负的电压；而在u2的负半周期间，二极管反偏截止，电流基本为零，所以负载电阻RL两端得到的电压极性是单方向的，即为直流。
图1－20 半波整流电路
正半周时，二极管导通，流过二极管的电流ID和流过负载的电流IO是相等的，即IO＝ID。负半周时，二极管截止，因此流过二极管的电流和流过负载的电流为零，负载电阻上没有输出电压。此时二极管承受一个反向电压，其所承受反向电压的最大值就是变压器次级电压最大值UP，综上所述，整流电路中各处的波形如图1－21所示。由图可知，由于二极管的单向导电作用，使变压器次级的交流电压变换成为负载两端的单向脉动电压，达到了整流的目的。因为这种电路只在交流电的半个周期内才有电流流过负载，所以称为单相半波整流电路。
图1－21 半波整流波形
在分析整流电路的性能时，主要考虑以下几项工作参数，即输出直流电压UO、整流输出电压脉动系数、整流二极管正向平均电流ID和最大反向峰值电压URM（URM＝UP）。前两项参数体现了整流电路的质量，后两项参数体现了整流电路对二极管的要求，可以根据后面两项参数来选择适当的元器件。
1．输出直流电压UO
根据数学计算，单相半波整流电路输出直流电压与变压器次级交流电压可用下面的关系表示。
UO＝0.45U2
其中，U2为次级电压的u2的有效值。上式说明，经半波整流后，负载上得到的直流电压只有次级电压有效值的45％。如果考虑整流管的正向内阻和变压器内阻上的压降，则UO数值更低。
2.脉动系数
经数学计算，单相半波整流电路输出电压的脉动系数S＝1.57，说明脉动成分很大。
3.二极管正向平均电流ID
温升是决定半导体使用极限的一个重要指标，整流二极管的温升与通过二极管的平均电流有关，但由于平均电流是整流电路的主要工作参数，在出厂时已经将二极管的允许温升折算成半波整流的平均值，在器件手册中给出。
在半波整流电路中，二极管的电流任何时候都等于输出电流，所以二者的平均电流也相等，即ID＝IO。当负载电流已知时，可以根据所要求的IO来选定二极管的ID。
4.二极管最大反向峰值电压URM
每只整流管的最大反向峰值电压URM是指当整流管不导电时，在其两端出现的最大反向电压。选管时应选比这个数值高的整流管，以免整流管被击穿。由图1－20很容易看出，整流二极管承受的最大反向峰值电压就是变压器次级电压的最大值，即URM＝UP。
二、单相全波 （桥式）整流电路
如图1－22所示为桥式整流电路常采用的3种画法，电路中采用了4只二极管，互相接成桥式故称桥式整流电路。
图1－22 桥式整流电路及3种常用的画法
整流过程中，4只二极管两两轮流导电，因此正负半周内都有电流流过RL，从而使输出电压的直流成分提高、脉动系数降低。在u2的正半周（假定为上正下负），D1、D3导通， D2、D4截止；在u2的负半周，D2、D4导通，D1、D3截止。无论在正半周或负半周，流过RL的电流方向是一致的。桥式整流电路的波形如图1－23所示。
图1－23 桥式整流电路波形
1.桥式整流电路的输出电压UO
UO＝0.9U2
电路输出的直流电压提高了一倍。
2.脉动系数S
S＝0.67
与半波整流电路相比，脉动系数降低了很多。
3.流过二极管的平均电流ID
4.截止的二极管承受的最大反向峰值电压URM
URM＝UP
【结论】整流的目的是利用二极管的单向导电作用将交流电压变换成单向脉动电压，最简单的整流电路是单相半波整流电路，但其滤波效果并不理想。全波整流电路滤波效果比单相半波整流电路要好，可以由4只二极管组成的桥式整流电路来实现。
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