二极管的整流原理详解：从半波到全波整流电路

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http://www.kiaic.com/article/detail/5276.html

二极管的整流原理是电力电子领域中的基础概念，通过二极管的单向导电性可以实现交流电到直流电的转换。本文将详细介绍二极管在半波整流和全波整流电路中的应用，帮助读者理解这一重要原理。

在电力电子应用中，将交流电变换为直流电的这种AC/DC（Alternating Current / Direct Current）变换被称为整流（rectification）。利用二极管的单向导电性可以实现整流。

二极管有两个电极：正极和负极。当在二极管两端加上正向电压时，电流可以从正极流向负极，二极管导通；而加上反向电压时，电流无法通过，二极管截止。这种特性使得二极管在电路中起到类似开关的作用，只允许电流在一个方向上流动。

二极管整流电路一般分为半波整流和全波整流两种。

半波整流电路只利用了交流信号的正半周或负半周，通过一个二极管将其转化为单向的直流信号。当输入信号的正半周时，二极管正向导通；当输入信号的负半周时，二极管反向截止。通过这种方式，只有正半周的信号被保留，而负半周的信号被过滤掉，从而实现了半波整流。

全波整流电路则利用了交流信号的全部波形，通过两个二极管交替导通将其转化为单向的直流信号。当输入信号的正半周时，D1二极管正向导通；而当输入信号的负半周时，D2二极管反向导通。通过这种方式，无论是正半周还是负半周，都能够被保留下来，从而实现了全波整流。

220V交流市电从变压器一次绕组输入，二次绕组输出。

整流电路的分析需要考虑交流电的正、负半周。

交流电正半周时，交流电压使VD1正极上电压高于地线电压，如下图所示，二极管负极通过电阻R1与地端相连。此时VD1正极电压大于负极电压，二极管VD1处于正向导通状态。
交流电负半周时，交流输入电压使二极管VD1正极电压低于负极电压，此时VD1处于反向偏置状态，二极管截止、相当于开路，电路中无电流流动。整流电路没有电压输出。

综合分析：整流二极管在交流输入电压正半周期间处于导通状态，由于正半周交流输入电压大小在变化，所以流过电阻的电流大小也在变化，这样，整流电路输出电压大小也在相应变化，并与输入电压的半波周期波形相同。而在交流输入电压负半周期间，整流二极管处于截止状态，电路无法形成回路，电阻上也就没有电压。

通过这一整流电路，输入电压的负半周被切除，最后得到正极性（正半周）的单向脉动直流输出电压。