半波整流电路图大全（六款半波整流电路设计原理图详解）

半波整流电路图（一）

利用二极管（开关器件）的单向导电特性，和放大器的优良放大性能相结合，可做到对输入交变信号（尤其是小幅度的电压信号）进行精密的整流，由此构成精密半波整流电路。若由此再添加简单电路，即可构成精密全波整流电路。

二极管的导通压降约为0.6V左右，此导通压降又称为二极管门坎电压，意谓着迈过0.6V这个坎，二极管才由断态进入到通态。常规整流电路中，因整流电压的幅值远远高于二极管的导通压降，几乎可以无视此门坎电压的存在。但在对小幅度交变信号的处理中，若信号幅度竟然小于0.6V，此时二极管纵然有一身整流的本事，也全然派不上用场了。

在二极管茫然四顾之际，它的帮手——有优良放大性能的运算放大器的适时出现，改变了这种结局，二者一拍即合，小信号精密半波整流电路即将高调登场。请看图1。

图1 半波精密整流电路及等效电路

上图电路，对输入信号的正半波不予理睬，仅对输入信号的负半波进行整流，并倒相后输出。

（1）在输入信号正半周（0~t1时刻），D1导通，D2关断，电路等效为电压跟随器（图中b电路）：

在D1、D2导通之前，电路处于电压放大倍数极大的开环状态，此时（输入信号的正半波输入期间），微小的输入信号即使放大器输入端变负，二极管D1正偏导通（相当于短接），D2反偏截止（相当于断路），形成电压跟随器模式，因同相端接地，电路变身为跟随地电平的电压跟随器，输出端仍能保持零电位。

（2）在输入信号负半周（t1~t2时刻），D1关断，D2导通，电路等效反相器（图中c电路）：

在输入信号的负半波期间，（D1、D2导通之前）微小的输入信号即使输出端变正，二极管D1反偏截止，D2正偏导通，形成反相（放大）器的电路模式，对负半波信号进行了倒相输出。

在工作过程中，两只二极管默契配合，一开一关，将输入正半波信号关于门外，维持原输出状态不变；对输入负半波信号则放进门来，帮助其翻了一个跟头（反相）后再送出门去。两只二极管的精诚协作，再加上运算放大器的优良放大性能，配料充足，做工地道，从而做成了精密半波整流这道“大餐”。

半波整流电路图（二）

半波整流电路

图5-1、是一种最简单的整流电路。它由电源变压器B 、整流二极管D 和负载电阻Rfz ，组成。变压器把市电电压（多为220伏）变换为所需要的交变电压e2 ，D 再把交流电变换为脉动直流电。

半波整流电路的工作原理：

下面从图5-2的波形图上看着二极管是怎样整流的。

变压器砍级电压e2 ，是一个方向和大小都随时间变化的正弦波电压，它的波形如图5-2（a）所示。在0～K时间内，e2 为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正向电压面导通，e2 通过它加在负载电阻Rfz上，在π～2π 时间内，e2 为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。这时D 承受反向电压，不导通，Rfz，上无电压。在π～2π 时间内，重复0～π 时间的过程，而在3π～4π时间内，又重复π～2π 时间的过程…这样反复下去，交流电的负半周就被“削”掉了，只有正半周通过Rfz，在Rfz上获得了一个单一右向（上正下负）的电压，如图5-2（b）所示，达到了整流的目的，但是，负载电压Usc 。以及负载电流的大小还随时间而变化，因此，通常称它为脉动直流。

这种除去半周、图下半周的整流方法，叫半波整流。不难看出，半波整说是以“牺牲”一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低（计算表明，整流得出的半波电压在整个周期内的平均值，即负载上的直流电压Usc =0.45e2 ）因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。

半波整流电路图（三）

半波整流电路如图Z0702所示。它由电源变压器Tr整流二极管D和负载电阻RL组成，变压器的初级接交流电源，次级所感应的交流电压为

其中U2m为次级电压的峰值，U2为有效值。

电路的工作过程是：在u2 的正半周（ωt = 0~π），二极管因加正向偏压而导通，有电流iL流过负载电阻RL。由于将二极管看作理想器件，故RL上的电压 uL与u2的正半周电压基本相同。

在u2的负半周（ωt =π~2π），二极管D因加反向电压而截止，RL 上无电流流过，RL 上的电压uL = 0。可画出整流波形如图I0702所示。

可见，由于二极管的单向导电作用，使流过负载电阻的电流为脉动电流，电压也为一单向脉动电压，其电压的平均值（输出直流分量）为

 

流过负载的平均电流为

流过二极管D的平均电流（即正向电流）为

加在二极管两端的最高反向电压为

选择整流二极管时，应以这两个参数为极限参数。

半波整流电路简单，元件少，但输出电压直流成分小（只有半个波），脉动程度大，整流效率低，仅适用于输出电流小、允许脉动程度大、要求较低的场合。

半波整流电路图（四）

二极管整流电路是利用二极管的单向导电性将交流电变成直流电的电路。整流电路常由四部分组成：交流电源、整流变压器、整流管和负载。下面以电阻负载为对象来介绍二极管单向半波整流电路。

二极管单向半波整流电路如右图所示，图中B是整流变压器，它将电网交流电压u1变换为符合整流电路所需的电压u2。

变压器次级电压u2的波形图如下所示。在u2正半周（0～t1时间）内，变压器B的a端电位为正，b端电位为负，使二极管V承受正向电压而导通，此时负载上有电流通过。如果忽略二极管V很小的正向降压（硅管约为0.6～0.8伏、锗管约0.2～0.3伏），则负载Rz上得到的电压uz就等于u2（uz=u2）。

在u2负半周（t1～t2时间）内，变压器B的a端电位为负，b端电位为正，二极管V承受反向电压而截止（忽略极微小的反向漏电流），变压器次级回路中电流为零。

由于二极管的单向导电性，在一个周期中，仅在半个周期内有电压加在负载上，有电流通过负载，而下半周期中，负载上无电压又无电流，因此称这种电路为半波整流电路。

根据理论分析：负载电压Uz的平均值为：Uz=0.45U2

半波整流电路是最简单的二极管整流电路，由于整流效率低，电流波动大，可用于要求不高的场所。

半波整流电路图（五）

图14-1-1 单相半波整流电路

利用二极管的单向导电性，在变压器副边电压U2为正的半个周期内，二极管正向偏置，处于导通状态，负载RL上得到半个周期的直流脉动电压和电流；而在U2为负的半个周期内，二极管反向偏置，处于关断状态，电流基本上等于零。由于二极管的单向导电作用，将变压器副边的交流电压变换成为负载 两端的单向脉动电压，达到整流目的，其波形如图14-1-1（b）。因为这种电路只在交流电压的半个周期内才有电流流过负载，所以称为单相半波整流电路。