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二极管的整流原理,二极管是如何整流的

发布时间：2025-06-13 18:37:56

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二极管的整流原理,二极管是如何整流的

二极管整流原理详解

在电力电子领域，AC/DC变换，即把交流电转换为直流电的过程，被命名为整流（rectification）。二极管凭借其单向导电性，在这一过程中发挥着关键作用。

二极管具备正极与负极两个电极。当在二极管两端施加正向电压时，电流得以从正极流向负极，此时二极管处于导通状态；反之，若施加反向电压，则电流无法通过，二极管截止。这一特性赋予二极管类似开关的功能，仅允许电流沿单一方向流动，从而成为整流过程中的核心元件。

二极管整流电路主要分为半波整流与全波整流两种类型。

半波整流电路仅利用交流信号的正半周或负半周，借助一个二极管将其转变为单向直流信号。在输入信号的正半周，二极管正向导通；而在输入信号的负半周，二极管反向截止。以此方式，仅保留正半周信号，过滤掉负半周信号，达成半波整流效果。

全波整流电路则充分利用交流信号的完整波形，依靠两个二极管交替导通实现将交流信号转为单向直流信号。输入信号的正半周时，D1二极管正向导通；输入信号的负半周时，D2二极管反向导通。如此一来，无论是正半周还是负半周信号均被保留，进而实现全波整流。

以220V交流市电为例，其经变压器一次绕组输入，二次绕组输出。在分析半波整流电路时，需考量交流电的正、负半周情况。

当交流电处于正半周时，

交流电压作用下，VD1正极电压高于地线电压。如图所示，二极管负极经电阻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，

交流输入电压致使二极管VD1正极电压低于负极电压，VD1处于反向偏置状态，截止，相当于电路断开，无电流流通，整流电路无电压输出。

综合来看，整流二极管在交流输入电压正半周期间导通。由于正半周交流输入电压处于动态变化之中，流经电阻的电流大小也随之变动，导致整流电路输出电压大小相应变化，且与输入电压的半波周期波形相吻合。而在交流输入电压负半周期间，整流二极管截止，电路无法构成回路，电阻上自然也就没有电压。

借助这一整流电路，能够切除输入电压的负半周，最终获得正极性（正半周）的单向脉动直流输出电压。

全波整流电路则有所不同，其特征在于使用两个整流二极管，且电源变压器二次绕组必须配备中心抽头。

当整流二极管VD1导通时，电流回路为：二次绕组L1上端-整流二极管VD1正极-VD1负极-R1-地-二次绕组中心抽头-二次绕组L1。

当整流二极管VD2导通时，电流回路为：二次绕组L2下端-整流二极管VD2正极-VD2负极-R1-地-二次绕组中心抽头-二次绕组L2。

由此可见，全波整流电路具备将交流电压的负半周电压转换为负载上的正极性单向脉动直流电压的能力。

另需着重指出的是，由于全波整流电路将交流输入电压的负半周电压转换为正半周电压，使得输出电压的频率相较于输入电压提高了一倍。

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