一个单相桥式整流电路设计

滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容，电感组成而成的各种复式滤波电路。滤波是信号处理中的一个重要概念。滤波分经典滤波和现代滤波。经典滤波的概念，是根据傅里叶分析和变换提出的一个工程概念。根据高等数学理论，任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的，组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或滤波电路。

在电子电路中，大多数都是需要直流稳压电源来进行驱动工作的。比如，在放大电路中直流稳压一方面要为电路工作建立合适的静态工作点，另一方面还要为信号的放大提供所需的能量。发电设备输出的是交流电，对于小功率情况，要变成稳定的直流电还需要通过降压、整流、滤波和稳压等几个环节的处理。下面简单讲讲整流电路和滤波电路的一些工作原理和特点。

整流电路

所谓整流电路，就是把交流电路变成直流电。对于小功率情况，可以直接利用二极管的单向导电性来实现整流。如果输入的是正弦交流电，经二极管整流后，输出的是脉动的直流电，但这种直流电中也含有大量交流成分。

1.大致介绍一个最简单的单相半波整流电路(假设负载为纯电阻负载，理想二极管)。

工作原理：

当V2处于正半周期时，二极管VD正向导通，忽略二极管上的管压降，输出V0=V2。

当V2处于负半周期时，二极管VD反向截止，电路中没有电流，输出电压V0=0。

综上：在整个周期内，二极管VD只在V2的正半周期导通，此时的输出电压跟随输入电压变换;而在V2的负半周期没有信号输出。所以电路进行的是半波整流。

2.再说一个单相桥式整流电路。

工作原理：

当V2处于正半周期时，二极管VD1和VD3导通，VD2和VD4截止，电流从上向下流过负载。

当V2处于负半周期时，二极管VD2和VD4导通，VD1和VD3截止，电流仍然从上向下流过负载RL。

综上，通过4只二极管分组的交替导通，在整个周期内保证负载RL上都有同向电流流过，负载电压的方向不变，因此电路进行全波整流。

桥式电路的特点就是全波整流电路，具有工作效率高、纹波小、二极管反向工作电压低等优点，而且对电源变压器的要求不高，因此这种电路在半导体整流电路中得到了非常广泛的应用。

滤波电路

整流电路输入的是正弦交流电压， 输出的是脉冲直流电压，其中含有大量的交流成分，即纹波。所以脉冲直流还需要通过滤波电路来滤出其中的交流成分。滤波电路主要由电容元件和电感元件组成，分为电容滤波电路、电感滤波电路和复合滤波电路。

桥式整流电容滤波电路工作原理与半波整流电容滤波电路相似，不同的地方在于一个是全波整流，一个是半波整流。显然对于全波，电容的放电时间更短，输出波形更加平缓，滤波效果更好。电容滤波对于电路的影响在于加上电容滤波电路后，输出波形变化平缓了，输出电压随之升高，当负载RL无穷大时，电容没有放电通路，其上电压不会下降。随着RL减小，放电时间也随之下降。对于全波整流电容滤波电路，其输出特性就输出电压V0随输出电流的变化规律变化。

总之，电容滤波电路结构简单，负载获得的直流电压较高，纹波小，但其输出特性较差，输出直流电压的大小受负载变化的影响较大，故适合在负载电压均较高，负载变动不大的场合应用。

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。