半波、全波、桥式整流

半波、全波、桥式整流

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/zjb6668/article/details/145852956

半波整流：

半波整流是最基本的整流方式，它只利用交流电的一个半周期进行整流，因此效率较低。这种整流方式通常使用一个二极管，当交流电处于正半周期时，二极管导通，将交流电转换为脉动直流电；而在负半周期时，二极管截止，没有电流通过。

全波整流：

全波整流相比半波整流效率更高，因为它能够利用交流电的整个周期进行整流。全波整流通常使用一个中心抽头变压器和两个二极管。在正半周期时，一个二极管导通，而在负半周期时，另一个二极管导通，这样就可以将交流电的正负半周期都转换为同方向的脉动直流电。

全桥整流：

全桥整流是目前应用最广泛的整流方式，它不需要中心抽头变压器，而是使用四个二极管组成桥式整流电路。在正半周期时，一对二极管导通，而在负半周期时，另一对二极管导通，从而实现全波整流。这种整流方式具有变压器利用率高、二极管耐压要求低等优点，因此在大多数电源设计中被广泛采用。

全波整流和全桥整流的主要区别在于二极管的使用方式和效率。下面分别分析它们的优缺点：

全波整流（中心抽头变压器+两二极管整流）

工作原理：

• 需要一个中心抽头变压器（双绕组），在正半周期时，一只二极管导通，负半周期时另一只二极管导通，实现全波整流。

优点

1. 二极管压降较小

• 由于每个半周期只有一个二极管导通，因此总的电压损失小（一般硅二极管压降 0.7V）。

2. 效率高于半波整流

• 相比半波整流，全波整流利用了正、负半周期的电能，提高了输出电流的连续性，减少了纹波，提高了整流效率。

3. 适用于低压应用

• 由于压降较小，适用于低压供电系统。

缺点

1. 需要中心抽头变压器

• 变压器设计复杂，绕组成本较高，占用空间大，不适用于没有变压器的应用。

2. 二极管反向耐压要求高

• 由于二极管必须承受比输入电压2 倍的反向电压，所以需要高耐压二极管。

3. 变压器利用率低

• 只有一半的绕组在任意时间内导通，导致变压器的利用率较低。

全桥整流（四二极管整流）

工作原理：

• 由四个二极管组成桥式整流电路，无需中心抽头变压器，在正、负半周期分别由不同的二极管对导通，实现整流。

优点

1. 不需要中心抽头变压器

• 适用于变压器或直接交流输入的场合，减少了变压器设计成本和复杂性。

2. 变压器利用率高

• 变压器的整个次级绕组在每个半周期都工作，因此功率利用率更高。

3. 适用于高电压应用

• 由于二极管的耐压要求是输入电压的1 倍（而非全波整流的 2 倍），可以更容易选取合适的二极管。

缺点

1. 二极管总压降较大

• 每个半周期有两个二极管导通，总的压降是1.4V（硅二极管），比全波整流高。

2. 功耗增加

• 由于二极管压降增加，功率损耗也会增加，影响效率，特别是在低电压应用中影响更大。

总结对比

选择建议

• 若已经有中心抽头变压器，并且关注二极管压降→ 选择全波整流。
• 若没有中心抽头变压器或需要更高效率→ 选择全桥整流。

对于大多数电源设计，全桥整流更常见，因为它对变压器要求低，适用于更广泛的应用，而全波整流由于需要特殊变压器，使用较少。

为了能效高，现在出现主动式整流，二极管用mos代替，有个主控控制通断，二极管压降损失几乎可以忽略了。