【经验】解析整流电路的基本工作原理及简单计算

时间： 2021-08-28 来源：爱浦电子

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一个稳定的直流电源是电子装置必不可少的组成部分，它通常由交流电经过稳压、整流和滤波电路组成。整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电，这就是交流电的整流过程，整流电路主要由整流二极管组成。经过整流电路之后的电压已经不是交流电压，而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压，习惯上称单向脉动性直流电压。爱浦电子在本文将对整流电路的基本工作原理及简单计算进行详细的讲解，为工程师们的设计提供理论基础。

总结介绍内容如下：

1：整流电路的基本工作原理及简单计算

2：滤波电路的原理

一：对于三种常见整流电路的基本介绍

1 、整流电路的分类

电源电路中的整流电路主要有半波整流电路、全波整流电路和桥式整流三种，倍压整流电路用于其它交流信号的整流，例如用于发光二极管电平指示器电路中，对音频信号进行整流。

2、常见三种整流电路的特性

前三种整流电路输出的单向脉动性直流电特性有所不同，半波整流电路输出的电压只有半周，所以这种单向脉动性直流电主要成分仍然是50Hz的，因为输入交流市电的频率是50Hz，半波整流电路去掉了交流电的半周，没有改变单向脉动性直流电中交流成分的频率；全波和桥式整流电路相同，用到了输入交流电压的正、负半周，使频率扩大在倍为100Hz，所以这种单向脉动性直流电的交流成分主要成分是100Hz的，这是因为整流电路将输入交流电压的一个半周转换了极性，使输出的直流脉动性电压的频率比输入交流电压提高了一倍，这一频率的提高有利于滤波电路的滤波。

3、常见三种整流电路的区分

在电源电路的三种整流电路中，只有全波整流电路要求电源变压器的次级线圈设有中心抽头，其他两种电路对电源变压器没有抽头要求。另外，半波整流电路中只用一只二极管，全波整流电路中要用两只二极管，而桥式整流电路中则要用四只二极管。根据上述两个特点，可以方便地分辨出三种整流电路的类型，但要注意以电源变压器有无抽头来分辨三种整流电路比较准确。

4、常见三种整流电路中二极管的要求

一方面是承受的最高方向工作的电压，另一方面是最大正向平均电流。

在半波整流电路中，当整流二极管截止时，交流电压峰值全部加到二极管两端。对于全波整流电路而言也是这样，当一只二极管导通时，另一只二极管截止，承受全部交流峰值电压。所以对这两种整流电路，要求电路的整流二极管其承受反向峰值电压的能力较高；对于桥式整流电路而言，两只二极管导通，另两只二极管截止，它们串联起来承受反向峰值电压，在每只二极管两端只有反向峰值电压的一半，所以对这一电路中整流二极管承受反向峰值电压的能力要求较低。

另外注意一点：在整流电路中，输入交流电压的幅值远大于二极管导通的管压降，所以可将整流二极管的管压降忽略不计。

二：分别介绍三种整流电路

1、半波整流电路

图1. 上面是单相半波整流电路的电路图和电路的电压波形

首先将U1（一般电网电压220V）转换为U2。由于二极管D的单向导电性，当U2为正半周期时，理想情况下，RL两端的波形与U2相等；当U2为负半周期时，D截止，U0 = 0。因此，整流电路的输出电压的极性一定，其大小是随时间改变的。

用相应的公式可以求得U0的平均值，即U0 = 0.45U2，继而可以求出I0的平均值。流过二极管的电流ID就是整流后的电流I0，因此二极管的最大正向平均电流ID = I0。二极管D截止时，交流电压U2加在D的两端。因此二极管承受的最高发向工作电压为根号二倍的U2。

2、单相全波整流电路

图2. 上面是单相半波整流电路的电路图和电路的电压波形

全波整流电路的工作原理,其实它就是两个单相半波整流电路的组合，在前半个周期，D1为正向电压，对于D1导通，对于D2截止，在RL上得到的是上正下负的电压，在后半个周期，D2为正向电压，D2导通，D1截止，在RL上得到的是上正下负的电压。

如此反复，由于两个整流元件D1、D2整流不仅利用了正半周，而且还巧妙地利用了负半周，从而大大地提高了整流效率，从而使得U0= 0.9U2。继而也可以求出I0的平均值。流过每个二极管的电流等于I0的一半。当一只二极管导通时，另一只二极管截止，承受全部交流峰值电压，即为最高发向工作电压为根号二倍的U2。

3、单相桥式全波整流电路

图3. 上面是单相桥式全波整流电路的电路图

前半个周期，D1和D3导通，而D2和D4截止，加在RL上的是上正下负电压，后半个周期，D2和D4导通，而D1和D3截止，加在RL上的还是上正下负的电压。

如此反复此电路和全波整流电路一样，都完全利用了电流的整个过程。从而使得U0= 0.9U2。继而也可以求出I0的平均值；流过每个二极管的电流等于I0的一半；在不考虑压降的情况下，当一组二极管导通时，另一组二极管截止，承受全部交流峰值电压，即为最高发向工作电压为根号二倍的U2。

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目录- 公司简介 DC-DC模块电源 AC-DC模块电源电源产品可靠性实验产品安全使用注意事项

型号- UA25-220E0512H2,FN1-15D24B3N,FN1-XXDXXH6,FD30-36S09B3C,FD50-24S15B3C,PFD12-18D05A32,BK20-H1N4,FD20-110SXXB33-T,FA40-220S3V3H3N4,FD15-18S05A3,FD50-B33-TS,FA8-220S05B9N3-1,PFD12-18S09A3C2,KW3-24S24ER3,FD12-36S15A34,WD100-48S12N1,VD150-110S12N1,FD30-A3R-T,DD6-05SXXE3C2,FW2-XXSXXC,FA3-300SXXY2N3-TS,FD20-36S3V3A3C,RS485-05LSSV,FW2-12S12C,WD150-48S12N1,NN1-3V3S3V3ANT,FD20-XXSXXA3C2,RS485-XXXSAVC SERIES,NN3-05S09CN,BK40-600S12W2N4,KW1-24D05E3R3,FD6-36S15A3,K783V3-2000,DD10-24D05E3C2,DA5-220S05G9D4,PFD20-A3 SERIES,WD100-48S12Q1,NA150-220SXXL1 SERIES,BK20-600S24H1N4,NN2-A3NR3 SERIES,FA15-220S12V8Y2N3,FA15-220S12V7B9N3-1,FD6-110SXXA3N4-TS SERIES,NN2-12S15ANR3,FD20-A3C2,NW1-05D12DR3,RS485- HSAV,FA25-220SXXH2D4,RS485-XXXSAVC,KW1-24S12E3R3,WD50-110S12K1,RS485-XXHSA,FA20-300S3V3H2D4,FN1-05D05B3N,FD6-18S12B2C5,FA20-300S24H2D4,FD15-18D05A3,LC-AC01P2 SERIES,WD50-48S24K1,FA5-220E05XXC2D3,WD600-48S28R1,NN3-12S12C4N,UD6-36S3V3E3,WD150-48S12Q1,FD20-B33,FD15-A3-T SERIES,DA120-1000S24G1N4,FA15-220SXXG2N4 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2023/08 - 爱浦电子 - 选型指南 - A/0版代理服务技术支持采购服务

MDD整流二极管可以并联使用吗？

二极管广泛应用于整流电路中，尤其是在需要将交流（AC）电转换为直流（DC）电的场合。整流二极管的并联使用是一个常见的问题，许多工程师在设计电源时需要考虑是否可以将多个整流二极管并联使用。

2024-12-05 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

爱浦电子成立于2004年，是一家专业从事模块电源研发、生产、销售和提供解决方案的高新技术企业。主要产品有包括1~700W的DC/DC模块电源，2~200W 的AC/DC模块电源、10~40W铃流发生器、光伏电源、隔离收发模块485/CAN等。

DC/DC电源模块 AC/DC电源模块 DC/AC电源模块微功率电源模块特殊定制电源

代理服务线上商城技术资料

爱浦电子模块电源选型表

提供爱浦电子：AC/DC模块电源：中小功率（2-30W）高性能标准电压（5V、12V）的模块；DC/DC模块电源：小功率（3-20W）、中大功率（30-700W）、微功率（1-2W）模块，提供9-36Vdc、1872Vdc的超宽电压输入；光伏模块电源：BK系列是200-1500VDC超高电压输入高效率高可靠性高隔离电压的 DC-DC 开关稳压模块电源；隔离收发模块。

产品型号	品类	输出功率(W)	输入电压范围(V)	输出电压(V)	输出电流	包装形式（Package）	应用等级	等级认证标准
FD6-18S05A3	模块电源	6W	9V~36V	5V	1.2A	管	工业级	CE/RoHS

选型表 - 爱浦电子立即选型

教你从外观检测整流二极管的好坏

整流二极管主要用于将交流电转换为直流电，是电路正常工作的重要组成部分。如何快速判断整流二极管的质量，尤其是在使用前通过外观检查加以筛选，可以有效减少不良品流入生产链，提高产品的可靠性。本文辰达行将详细介绍如何通过外观检测整流二极管的好坏。

2024-11-09 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

整流二极管的损耗怎么计算？

整流二极管是电力电子系统中普遍使用的一种器件，它们被广泛应用于电源转换、信号整形等领域。然而，在整流过程中，二极管会产生损耗，这直接影响到系统的效率和二极管的稳定性。

2024-03-26 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

整流二极管正负极的判断方法有哪些？

整流二极管在电子电路中很常见，整流二极管主要用于将交流电转换为直流电，整流二极管的正负极该如何判断？本文介绍整流二极管正负极的判断方法。

2024-03-24 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

爱浦电子质量为本，创新为魂，助力我国电子产业高质量发展

在全球化竞争日益激烈的今天，质量已成为企业生存发展的基石。作为我国电子行业的佼佼者，爱浦电子始终秉持“质量为本，创新为魂”的经营理念，为我国电子产业高质量发展贡献力量。

2024-10-10 - 原厂动态代理服务技术支持采购服务

如何测量整流二极管最高反向电压及最高整流电流

MDD辰达半导体整流二极管最高反向电压一般是指可以承受的最大反向电压，也叫反向击穿电压。当整流二极管处于反向电压下，如果反向电压过大，将会导致电子从整流二极管中流过，从而烧毁电路。因此，在实际应用中，需要选择合适的整流二极管来承受所需要的最大反向电压。

2023-12-20 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【选型】爱浦电子隔离电源模块可替换金升阳B0505S-1WR3用于RS-485通信总线，各项参数基本一致

笔者公司开发的微波电源，设计了RS-485通信总线。为了确保原材料供应通畅，采用爱浦电子的FN1-05S05A电源模块PIN-TO-PIN替代与金升阳的B0505S-1WR3，各项参数基本相同，在功能和性能上都达到了需求。

2021-08-29 - 器件选型代理服务技术支持采购服务

爱浦电子坚守可靠耐用，铸就电子组件卓越品质

在电子产品的选择上，消费者越来越倾向于追求可靠耐用的产品。这是因为一个可靠耐用的电子产品不仅能为用户节省成本，爱浦电子通过对原材料的严苛挑选、工艺的精湛制作、科学的设计理念、质量的严格把控以及可靠的售后服务，成功地将可靠耐用的理念融入到了每一个产品细节之中。这种对品质的执着追求，不仅提升了产品的品质和性能，也为公司在竞争激烈的市场环境中赢得了良好的声誉。

2024-09-26 - 原厂动态代理服务技术支持采购服务