整流二极管的功能和电路指南

　　整流二极管允许您将交流电 （AC） 转换为直流电 （DC）。在本指南中，您将了解此组件的工作原理以及使用该组件创建的一些电路。

　　

　　二极管是电子产品中的基本电子元件之一。二极管有很多类型，但最常见的可能是整流二极管。它只允许电流沿一个方向流动，通过以某种方式连接它，您可以将交流电转换为直流电。

　　整流二极管的制造方式与任何其他普通二极管一样，但它不是为小电流而设计的，而是为大电流和电压而设计的。这使其成为电源的理想选择。

　　二极管符号由指向直线的三角形组成。三角形表示电流流过二极管的方向。例如，在上图中，电流可以向右移动。但它不能以另一种方式流动。

　　

　　如何使用整流二极管

　　整流二极管只允许电流沿一个方向流动，从阳极到阴极，也称为正向偏置。正向偏置的整流二极管是通过将阳极连接到最正极，将阴极连接到最负极而制成的。您可以在下面的示例中看到这一点：

　　

　　在上图中，二极管是正向偏置的，这意味着电流可以流过它，LED会亮起。当您以这种方式使用整流二极管时，它的作用类似于允许电流流过电路的闭合开关。

　　如果像这样反转二极管的连接会发生什么？

　　

　　当电源的正极端子与阴极和负极端子与阳极在一起时，二极管反向偏置。使用这种类型的极化，电流不能流过整流二极管，因此LED在上述电路中不会亮起。

　　什么是半波整流器？

　　在上面的例子中，整流二极管电路使用直流电源，这意味着具有固定值的电压。但是，当该二极管连接到交流电源时，这就是“整流”特性发挥作用的地方。

　　交流电源以周期性振荡而不是恒定值提供电压，具有正半周期和负半周期，如下所示：

　　

　　这种电压就是您在家中插座中发现的电压。然而，当您查看家中的大多数电子设备（如手机或笔记本电脑）时，您会发现它们需要直流电压才能运行。这就是为什么你需要整流二极管;它们可以帮助您将交流电转换为直流电。

　　使用整流二极管从交流转换为直流

　　将交流电转换为直流电的最重要步骤是整流过程，这意味着它使负半周期消失。最简单的方法是使用以下半波整流器电路：

　　

　　只需一个二极管即可构建半波整流器。在交流电压的正半周期内，二极管正向偏置，电流可以流过二极管。在交流电压的负半周期中，二极管反向偏置，电流被阻断。

　　你从这个电路得到的是一个最终输出，它只是正半周期波形。

　　什么是全波整流器？

　　当您仅使用半波整流器获得正电压值时，负半周期就会被浪费。这个问题的解决方案是全波整流器，它让正半周期流动并将负半周期转换为正半周期。

　　在您使用的设备中，全波整流器是最常用的将交流电压转换为直流电压的整流器。

　　由二极管制成的全波整流电路称为二极管桥。查看以下电路中的二极管桥：

　　

　　二极管桥由四个二极管组成 – D1、D2、D3 和 D4 –

它们连接在一起。您可以看到D1和D3如何共享同一阴极，而D4和D2则通过阳极连接。同时，D4的阴极附着在D1的阳极上，D2的阴极放置在D3的阳极中。

　　正半周期

　　在电源的正半周期内，二极管D1和D2可以导通，而二极管D3和D4不能，因为它们是反向偏置的。通过这种安排，正半周期为您提供流过电路的电流，如下所示：

　　

　　负半周期

　　在负半周期期间，二极管D3和D4导通，而二极管D1和D2不导通。即使电路现在接收负半周期，您也可以在下图中看到电流如何以与以前相同的方向流过负载（输出）。这就是这个电路如何将负半周期变成正半周期。

　　

　　常见的整流二极管有哪些？

　　当您需要选择整流二极管时，您必须考虑一些特性，例如：

　　峰值反向电压：这是二极管在击穿前反向偏置中可以承受的最大电压。

　　最大正向电流：二极管在不损坏设备的情况下可以承载的正向电流的最大值。

　　峰值浪涌电流：二极管在短时间内可以处理的最大电流浪涌。

　　最大压降：这是二极管正向偏置时留在二极管中的电压。通常，硅制二极管的电压为0.7v。