全波整流器：它是什么？（公式和电路图）

什么是全波整流器？

全波整流器定义为一个整流器的类型将交流波（AC信号）的每个周期的两半转换为脉动直流信号。全波整流器用于将交流电压转换为直流电压，需要多个二极管构建。全波整流是将AC信号转换为直流信号的过程。

将交流电流（AC）转换为的电路直流（DC）称为整流器。如果这种整流器纠正输入交替波形的正和负半周期，则整流器是全波整流器。

全波整流器通过使用一组来实现这一目标二极管。二极管仅允许在一个方向上允许电流并阻止当前的在另一个方向。我们使用这个原理来构建各种整流器。

我们可以将整流器归类为两种类型：

1. 半波整流器
2. 全波整流器

当我们使用一个半波整流器，大量的电力被浪费，只有每个周期的一半通过，另一个周期被阻塞。此外，半波整流器不高效（40.6％），我们不能将其用于需要平滑且稳定的直流输出的应用。对于更高效且稳定的直流输出，使用全波整流器。

我们可以进一步将全波整流器分类为：

• 中心螺纹全波整流器
• 全波桥式整流器

中心螺纹全波整流器

中心旋转全波整流器的构建

中心旋转的全波整流器系统包括：

1. 中心拍摄变压器
2. 两个二极管
3. 电阻负荷

中心旋转变压器： -这是一个正常的变压器一个轻微的修改。它具有连接到次级绕组的精确中心的额外电线。

这种类型的结构将交流电压分成两个相等且相反的电压，即+ VE电压（V_一种）和-Ve电压（V_B.）。总产量电压是

电路图如下。

中心螺纹全波整流器的工作

我们将交流电压应用于输入变压器。在AC电压的正半周期期间，端子1将是正的，中心抽头将处于零电位，端子2将是负电位。

这将导致二极管D的转发偏差₁和原因当前的流过它。在这段时间，二极管D.₂处于反向偏见，并通过它阻止电流。

在输入交流电压的负半周期期间，端子2将相对于端子2和中心抽头变为正。这将导致二极管D的转发偏差₂并导致电流流过它。在此期间，二极管D₁处于反向偏见，并通过它阻止电流。

在正周期期间，二极管D₁在负周期中进行，二极管D₂进行和在正周期期间。

结果，允许两个半循环通过。这里的平均输出直流电压几乎是直流输出的两倍电压A.半波整流器。

输出波形

过滤电路

我们获得具有许多涟漪的脉动直流电压作为中心旋转的全波整流器的输出。我们不能使用这种脉动进行实际应用。

因此，要将脉动直流电压转换为纯直流电压，我们使用如上所示的滤波器电路。在这里我们放一个电容器横跨负载。

电容滤波器电路的工作是短暂的涟漪并阻挡DC分量，使其流过另一条路径并在负载上可用。

在正半波期间，二极管D₁开始进行。电容器不带电。

当我们应用恰好比电容器电压发生超过的输入交流电压时，它将电容器立即充电到输入电压的最大值。此时，电源电压等于电容器电压。

当应用的交流电压开始减小并且小于电容器时，电容器开始放电慢慢地，但与之相比，这比电容器充电，并且它没有得到足够的时间来排出，并且充电再次开始。

所以电容器中存在的一半充电量被放电。在负面周期期间，二极管D.₂开始进行，以上进程再次发生。

这将导致当前的在负载中流动相同的方向。

全波桥式整流器

全波桥式整流器的构建

全波桥式整流器是一个整流器，它将使用四个二极管或超过桥梁的形成。全波桥式整流器系统包括

1. 四个二极管
2. 电阻负荷

我们使用二极管，即形成桥电路的A，B，C和D.电路图如下。

全波桥整流原理

我们在桥上施加一个AC。在正半周期期间，终端1变为正，末端2变为负。

这将导致二极管A和C变为正向偏置，电流将流过它。同时，二极管B和D将变为反向偏向并通过它们阻塞电流。电流将流量从1到4到3到2流。

在负半周期期间，终端1将变为负，并且终端2将变为正。

这将导致二极管B和D变为正向偏置，并将允许电流通过它们。同时，二极管A和C将是反向偏置的，并将阻挡电流。这当前的将流量从2到4到3到1流。

过滤电路

我们获得具有许多涟漪的脉动直流电压作为全波桥式整流器的输出。我们不能使用此电压进行实际应用。

因此，要将脉动直流电压转换为纯直流电压，我们使用如上所示的滤波器电路。在这里，我们将电容器放在负载上。电容滤波器电路的工作是短暂的涟漪并阻挡DC分量，使其流过另一条路径，并且通过负载。

在半波期间，二极管A和C行为。它立即向电容器充电到输入电压的最大值。当整流脉动电压开始减小并且小于电容器电压时，电容器开始放电并为负载提供电流。

与电容器的充电相比，该放电较慢，并且它不会完全放电足够的时间，并且在整流电压波形的下一个脉冲中再次开始充电。

所以电容器中存在的一半充电量被放电。在负周期期间，二极管B和D开始进行，并且再次发生上述过程。这使得电流继续流过负载的相同方向。

全波整流器公式

我们现在将根据上述前面的理论和图形来推导出全波整流器的各种公式。

全波整流器的纹波因子（γ）

“纹波”是在将AC电压波形转换为DC波形时的不需要的AC分量。

即使我们尝试最佳删除所有AC组件，输出侧仍然存在一些少量留在DC波形上。这种不良的AC组件称为“纹波”。

为了量化半波整流器可以将交流电压转换为直流电压，我们使用所谓的纹波因子（由γ或r表示）。

涟漪因子是比率RMS值AC电压（在输入侧）和整流器的直流电压（在输出侧）。

波纹因子的公式是：

W.在这里V._rms.是个RMS值AC组件和v_DC.是整流器中的直流组件。

中心旋转的全波整流器的纹波因子等于0.48（即γ= 0.48）。

注意：要构建一个良好的整流器，我们需要尽可能最少地保持波纹因子。我们可以使用电容器或电感器来减少电路中的波纹。

全波整流器的效率（η）

整流效率（η）是输出直流电源和输入交流电源之间的比率。效率的公式等于：

中心旋转的全波整流器的效率等于81.2％（即η_最大限度= 81.2％）。

全波整流器（F.F）的形状因子

形状因子是比率RMS值和平均值。

表格因子的公式如下：

中心旋转的全波整流器的形状因子等于1.11（即ff = 1.11）。

全波整流器的优点

全波整流器的优点包括：

• 全波整流器具有更高的整流效率而不是半波整流器。这意味着它们更有效地将AC转换为DC。
• 它们具有低功率损失，因为没有电压信号在整流过程中浪费。
• 中心旋转的全波整流器的输出电压比半波整流器具有较低的涟漪。

全波整流器的缺点

全波整流器的缺点包括：

• 中心螺纹整流器比半波整流器更昂贵，往往占据大量空间。