要說整流電路，半波整流是最簡單、最基礎的一位老大哥，雖然效率不高，但理解它是學好其他整流電路的關鍵。

1. 什么是半波整流電路？

半波整流是一種利用二極管的單向導通特性，將交流電轉換為直流電的基礎電路。它通過“切除”交流電的半個周期，僅保留另外半個周期來實現整流。

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1.2開關電源的EMI輸入電路-超簡單解讀 點擊跳轉

1.1 電路結構與工作原理

• 核心元件：電源變壓器T1、整流二極管VD1、負載電阻R1
• 正半周工作過程：
  
  • 交流電壓正半周時，VD1正極電壓高于負極（0V），二極管正向偏置而導通
  • 電流路徑：T1二次繞組上端 → VD1正極 → VD1負極 → R1 → 地端 → T1二次繞組下端
    你看，負載R1上就得到了一個只有正半周的電壓，這就完成了‘整流’的第一步
• 負半周工作過程：
  
  
  • 交流電壓負半周時，VD1正極電壓低于負極，二極管反向偏置而截止
  • 電路中無電流，輸出電壓為零
    正因為‘浪費’了半個周期的電，所以它的輸出電壓低，波動（紋波）大，就像人一條腿走路，既慢又不穩，一般只用在一些要求不高的小功率電器里。

1.2 輸出特性分析

特性類型	具體表現
輸出電壓極性	正極性（上正下負）
電壓波形	單向脈動直流電壓
波形特征	僅保留輸入電壓的正半周波形

關鍵提示：半波整流電路結構簡單，但輸出紋波大、效率低，適用于對電源質量要求不高的場合。

2. 全波整流電路如何工作？

全波整流（半橋式整流）克服了半波整流只能利用半個周期的缺點，顯著提高了電能利用率。

2.1 電路結構特點

• 變壓器次級采用中心抽頭結構，形成兩組匝數相等的線圈
• 使用兩只整流二極管（VD1、VD2）
• 負載RL連接在中心抽頭與二極管共接點之間
  這個中心抽頭，就像變壓器次級線圈的‘中間頭’，把它接地，上下兩半線圈就能分別工作了
  

2.2 工作過程分析

2.3 優缺點對比

優點	缺點
市電利用率高	變壓器利用率較低
輸出紋波較小	需要中心抽頭變壓器
輸出直流電壓較高	二極管反向電壓要求高

因為每次只用一半線圈工作，另一閑著，所以變壓器沒有物盡其用

3. 橋式整流電路有什么優勢？

橋式整流電路是目前應用最廣泛的整流方案，它綜合了效率與成本的優勢。

3.1 電路組成

· 1個電源變壓器
· 4只整流二極管（組成電橋形式）
· 1個負載電阻
橋式整流就像四個工人（二極管）兩兩一組輪班倒，保證電流總能從正極進去，從負極出來。它雖然多用了2個二極管，但省去了昂貴的中心抽頭變壓器，總體成本更低，所以成了現在最流行的整流方案。

3.2 工作原理詳解

正半周電流路徑：

T次級上端 → VD1 → RL → VD3 → T次級下端

負半周電流路徑：

T次級下端 → VD2 → RL → VD4 → T次級上端

3.3 性能特點

· 優點：變壓器無需中心抽頭、二極管反向電壓要求較低
· 缺點：需要4只二極管，導通壓降較大（約1.4V）
· 適用場合：大多數電源適配器、電子設備電源模塊

4. 什么是倍壓整流電路？

倍壓整流適用于需要高電壓、小電流的特殊場合，通過電容充放電實現電壓倍增。

4.1 二倍壓整流原理

· 正半周：VD1導通，C1充電至接近U2峰值（左負右正）
· 負半周：VD2導通，U2與C1電壓串聯（約2倍U2）向C2充電
正半周時，電源先給C1‘充能’；到了負半周，電源和已經‘充好能’的C1手拉手（電壓串聯）一起給C2充電，這樣C2上的電壓就差不多是電源電壓的兩倍

4.2 多倍壓整流電路

通過增加二極管和電容的數量，可以實現三倍、四倍甚至更高倍數的電壓輸出：

4.3 應用限制

· 僅適用于負載電流較小的場合
· 負載電流增大時，輸出電壓下降明顯
· 常用于高壓發生器、靜電設備等特殊應用
這種電路‘勁兒小’，只能輸出很小的電流。你要是想讓它帶個大負載（比如接個電機），它的電壓‘唰’一下就掉下來了，所以只能用在高壓、小電流的地方，比如電蚊拍、老顯像管電視的高壓部分。

5. 濾波電路有哪些類型？

整流后的脈動直流含有大量交流紋波，必須通過濾波電路使其平滑。

5.1 電容濾波電路

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· 工作原理：利用電容的充放電特性

· 電壓上升段：快速充電（時間常數小）
· 電壓下降段：緩慢放電（時間常數大）
電容像個‘小水庫’，電壓高時（峰值）它就‘蓄水’（充電），電壓低時它就‘放水’（放電）來維持水位（電壓），讓水流（電流）變得更平穩。
· 濾波電容選擇公式：

RC ≥ (3~5)T/2

其中：R為負載電阻，T為交流電周期

5.2 電感濾波電路

· 工作原理：利用電感對變化的電流產生反向電動勢

· 特點：帶負載能力強，適用于大電流場合
· 缺點：體積大、成本高、有電磁干擾

5.3 RC濾波電路（又稱π型濾波）

R1承載了交流紋波，R1和C2越大，效果越好。但R1過大又會導致壓降過大，影響輸出電壓。
· 優點：濾波效果好于單一電容濾波
· 缺點：電阻R1會產生壓降和功耗
· 設計要點：R1小于負載電阻R?，但要不大不小找個平衡點
這個電阻R1是‘攔路虎’，主要是讓它來承擔紋波電壓。但如果它太大，不光紋波壓降大，有用的直流電壓也損失得多，所以得選一個不大不小的合適值。

5.4 LC濾波電路

· 綜合優勢：結合了電容濾波（紋波小）和電感濾波（帶載能力強）的優點
· 應用場合：對電源質量要求較高的設備
LC濾波是‘豪華配置’，L（電感）通直流、阻交流，先把大的交流紋波擋住；C（電容）再把剩下的小波紋吸掉，效果最好，常用在高級音響、精密儀器里。

6. 實踐應用建議

1. 二極管選型：反向耐壓值至少為變壓器輸出電壓的2倍以上
2. 濾波電容選擇：
   · 耐壓值：大于輸出電壓的1.5倍
   · 容量選擇：根據負載電流和允許的紋波大小計算，通常幾百到幾千微法
3. 安全考慮：大容量電容需并聯放電電阻，確保維修安全
4. 紋波測量：使用示波器AC耦合模式觀察紋波電壓，應小于輸出電壓的5%
5. 常見整流對比

通過掌握這些整流與濾波電路的基礎知識，您已經邁入了開關電源維修的大門。
以后碰到電源無輸出、輸出電壓低、紋波大的故障，就可以按照這個思路：先查保險絲，再測整流橋（四個二極管）有沒有擊穿短路，最后查濾波電容有沒有鼓包、失效。