整流电路工作原理解释

整流电路工作原理解释

在我们之前的文章中，我们讨论了整流二极管是什么。在这一篇中，我们将研究整流电路。整流电路将交流电 (AC) 转换为直流电 (DC)。一般采用两个整流器进行整流，即半波整流器和全波整流器。

半波整流器

半波整流器通过阻断正循环或负循环将正弦交流信号转换为脉冲直流信号 。这取决于连接到电路的二极管的方向。在此配置中，二极管仅在正向偏置时导通。简而言之，当正弦波的正周期接近二极管时，它会正向偏置并允许电流通过。但是当正弦波的负周期接近二极管时，它会反向偏置并因此阻塞它。如果在此配置中连接二极管，则它仅在正向偏置时才导通。当正弦波的正半周期接近二极管时，它会反向偏置并阻止它。但是当正弦波的负周期接近二极管时，它会产生正向偏置并允许它通过。在这种情况下，如果我们观察输出波形，只会出现正弦波的负周期。因此，这种电路配置被称为负半整流器。

滤波电容需要什么？

如果我们观察以上两种情况的输出波形，它们都不是纯直流波形。相反，它们包含涟漪。因此，在输出端连接一个电容器（与负载并联）以抑制直流电压的纹波。

当二极管正向偏置时，电容器被充电到其最大电压。当二极管反向偏置时，电容器放电并向负载提供所需的电流。下面的波形显示了使用滤波电容器后输出波形如何变得平滑。

半波整流器的优点

• 施工简单
• 只需要很少的组件

半波整流器的缺点

• 功率损耗更大
• 输出端出现更多纹波

什么是纹波系数？

在我们继续讨论全波整流器之前，让我们了解一个重要的概念，即纹波因数。纹波系数测量输出直流信号中存在的纹波。所以，如果纹波更多，纹波系数就会高，反之亦然。半波整流器的纹波系数为 1.21。换句话说，与直流电压一起出现在输出中的不需要的纹波是直流幅度的 121%。这表明半波整流器不是一种高效的交流到直流转换器。半波整流器的整流效率为 40.6%。

全波整流器

为了减少输出端的纹波，使用了更高效的整流器，即全波整流器。全波整流器将输入交流信号的完整周期转换为脉动直流信号。全波整流器有两种类型；

• 中心抽头全波整流器
• 全波桥式整流器

中心抽头全波整流器

下图显示了中心抽头全波整流器的连接。两个二极管连接到变压器的次级绕组。中心抽头取自连接负载 (R _{L ) 的变压器。}次级绕组的A 端变为正极， B 端变为负极。二极管D ₁正向偏置（充当闭合开关），二极管D ₂反向偏置（充当断开开关）。因此，电流通过负载 (R _L )从 P 流向 O。在输入交流电源的负半周内，次级绕组B端变为正极，A端变为负极。在这种情况下，二极管 D ₂正向偏置（相当于闭合开关），二极管D ₁反向偏置（相当于断开开关）。因此，电流将从B 流向 O ，经过二极管 D ₂、负载 R _L和次级绕组的下半部分。如果我们观察输出波形，在正半周和负半周期间都存在脉动直流输出。因此，通过使用此设置，输出端的纹波会减少。中心抽头全波整流器纹波系数为0.482，效率为81.2%。