在我國，單相入戶電壓是220V、50Hz的交流電，但大多數(shù)的電子產(chǎn)品都是采用直流供電方式，如電腦、手機(jī)等。這意味著，我們要將交流電變換成直流電，而這個(gè)變換的過程就被稱為整流。目前整流電路所采用的器件基本都是整流橋，如下圖所示。
整流電路的核心部分是二極管，例如上圖所示的整流橋就由4個(gè)二極管組成。那么，二極管又是如何實(shí)現(xiàn)電路的整流的呢？整流電路的半波、半橋、全橋的含義分別是什么？
二極管之所以能實(shí)現(xiàn)整流，是因?yàn)槠渚哂袉蜗驅(qū)щ姷奶匦?。類似單向閥，當(dāng)給二極管的兩個(gè)管腳施加正向電壓時(shí)，即陽極接電壓“+”極，陰極接電壓“-”極，它就像導(dǎo)線一樣直接導(dǎo)通（其管壓降不超過0.7V，一般忽略不計(jì)）。若給二極管施加反向電壓，即陽極接電壓“-”極，陰極接電壓“+”極，它就如同開關(guān)斷開一樣截止電路。
知道了二極管的工作原理后，我們接著來看它是如何整流的。
首先是最簡單的半波整流電路，只需一個(gè)二極管即可，如下圖所示。電路圖左邊為變壓器線圈，作為交流輸入端，右邊為負(fù)載電阻，其中二極管D串接在輸入與輸出之間。
輸入交流電壓u的波形為正弦波，有正半波和負(fù)半波之分，以上圖為例，正半波表示輸入電壓方向?yàn)樯险仑?fù)，負(fù)半波表示輸入電壓方向?yàn)樯县?fù)下正。
顯然，當(dāng)輸入電壓u為上正下負(fù)時(shí)，二極管的陽極接“+”，正向?qū)?，此時(shí)二極管相當(dāng)于導(dǎo)線，而負(fù)載電阻的電壓uR直接等于輸入電壓。換言之，當(dāng)輸入電壓處于正半波時(shí)，輸出電壓直接等于輸入電壓，兩者波形相同。
當(dāng)輸入電壓為上負(fù)下正時(shí)，二極管陽極接“-”，反向截止，此時(shí)電路直接斷開，負(fù)載電阻電流為零，所以其電壓也為零。也就是說，當(dāng)輸入電壓處于負(fù)半波時(shí)，輸出電壓為零，輸出波形直接與橫軸重合。
結(jié)合正半波和負(fù)半波，可以看到，只有一個(gè)二極管的整流電路中，輸出電壓的波形只有一半，所以稱之為半波整流。
半橋整流電路如下圖所示，和半波整流相比，半橋整流多了一個(gè)二極管。兩個(gè)二極管D1、D2的陽極分別接到變壓器繞組的首尾端，而陰極接在一起。負(fù)載電阻的一端接二極管，另一端接編曲與繞組的中間抽頭。
當(dāng)輸入電壓為上正下負(fù)時(shí)，二極管D1的陽極接“+”，正向?qū)?；同時(shí)，二極管D2的陽極接“-”，反向截止。從電路圖中可以看到，負(fù)載電阻的電壓只有輸入電壓的一半，因?yàn)樽儔浩骼@組只有一半構(gòu)成回路。
同理，當(dāng)輸入電壓為上負(fù)下正時(shí)，二極管D1的陽極接“-”，反向截止；同時(shí)，二極管D2的陽極接“+”，正向?qū)?。對比兩個(gè)二極管輪流導(dǎo)通的電路圖，可以看到，負(fù)載電阻的電壓方向和電流方向保持不變。這意味著，輸出電壓波形一直是正值，如下圖所示。
對比半波整流和半橋整流，一個(gè)失去半個(gè)波形，一個(gè)失去一半電壓，顯然兩個(gè)電路的輸出效率都不怎樣，想要得到更好的輸出，就得用到全橋整流電路。
全橋整流電路已被廣泛應(yīng)用于各種電子電路中，其整流部分由四個(gè)二極管組成，如下圖所示。相對于半橋整流電路，全橋整流電路多了一半“橋”。上面一組（半橋）二極管D1、D2依然是陽極分別接變壓器繞組首尾端，陰極接一起；下面一組（半橋）二極管D3、D4陰極分別接變壓器繞組首尾端，而陽極接一起。
上面一組二極管中，二極管D1陽極接“+”，正向?qū)?，二極管D2陽極接“-”，反向截止；下面一組二極管中，二極管D4陰極接“+”，反向截止，二極管D3陰極接“-”，正向?qū)ā?/span>
簡而言之，就是當(dāng)輸入電壓為上正下負(fù)時(shí)，二極管D1、D3導(dǎo)通，D2、D4截止，負(fù)載電阻電壓為上正下負(fù)，在忽略管壓降的情況下，輸出電壓大小等于輸入電壓。
上面一組二極管中，二極管D1陽極接“-”，反向截止，二極管D2陽極接“+”，正向?qū)ǎ幌旅嬉唤M二極管中，二極管D4陰極接“-”，正向?qū)?，二極管D3陰極接“+”，反向截止。
也就是說，當(dāng)輸入電壓為上負(fù)下正時(shí)，二極管D2、D4導(dǎo)通，D1、D3截止，負(fù)載電阻電壓依然為上正下負(fù)，在忽略管壓降的情況下，輸出電壓大小仍然等于輸入電壓。
顯然，在全橋整流電路中，不管輸入電壓是正是負(fù)，輸出電壓都為正，且大小都等于輸入電壓，如下圖所示。
綜上，整流電路的半波、半橋、全橋?yàn)閷訉舆f進(jìn)關(guān)系，電路逐步得到完善。在整流電路的輸出端并聯(lián)一個(gè)濾波電容，就能使輸出電壓波形得到完善，變成近似直流電壓。
(技成培訓(xùn)網(wǎng)原創(chuàng)，作者：楊思慧，未經(jīng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載，違者必究)
