電子學:半波整流與全波整流的差別

半波整流電路





交流電是雙向流通的電流，而直流電流是單向流通的電流，因為二極體具有單向導電的特性，所以可作為整流之用。如圖4-1所示為半波整流電路，圖中之變壓器是降壓變壓器，把120V的交流電壓降為12V。假如沒有接上二極体，則加在RL上的電壓為12V的交流電壓。而接上二極体後，當輸入交流為正半週時，二次線圈的上端為正，下端為負，二極体為順向偏壓，容許電流流通，於是在RL上產生壓降，其極性如圖所示。當輸入交流為負半週時，即二次線圈的上端為負，下端為正，則二極体為逆向偏壓。除了極小的漏電電流外，幾乎沒有電流流通。所以RL上沒有電壓降產生。其輸出電壓為零。這種整流方式，只有半週電流通過負載電阻，另半週則沒有電流流通，其電壓為零，所以稱為半波整流。
假如把二極體反接，如圖4-2所示之接法，則只有負半週電流會流通，正半週時，全部壓降均落在二極體上，所以其輸出電壓的極性就與圖4-1之電路相反了。

圖片參考：IMAGE/p34.gif

如圖4-3所示為半波整流之輸出電壓波形，其中(a)為交流電壓波形；(b)為圖4-1電路之輸出電壓波形；(c)為圖4-2電路之輸出電壓波形。這種半波整流電路的輸出為單向性電流，是隨著週期的交變而發生，所以又稱為脈動直流。




圖片參考：IMAGE/p35-1.gif


圖片參考：IMAGE/p35-2.gif

如圖4-4所示，為純直流波形與脈動直流波形的比較。當接上電表測試時，對純直流可以指示一個穩定值，但對脈動直流而言，理論上指針應該是搖擺不定的，但一般交流電源頻率為60Hz，指針之反應速度沒有那麼快，所以指針也是停留在定值位置，該定值位置即為其波
形的平均值。因此Vdc=Vav，設正弦波的峰值電壓為Vp，有效值為Vrms，則Vdc=Vav=0.637Vp
Vrms=0.707Vp。所以半波整流的輸出電壓與交流電壓之有效值間關係如下：

圖片參考：IMAGE/Image61.gif
……………….(公式4-1)
漣波電壓(ripple voltage)是指脈動直流電壓漣波部份的有效值，在正弦波半波整流電路中，其值Vr=0.546Vrms 。而漣波電壓與直流電壓的比值為漣波因數(ripple factor)，以ｒ表示之，即
圖片參考：IMAGE/Image62.gif
……………..(公式4-2)
半波整流電路的漣波因數較大，以正弦波而言，其值高達1.213正弦波而言，其值高達1.213。因此，整流效率比較低，但因其電路結構簡單，在小功率電路中，仍被應用。
半波整流電路中的二極體，有兩個工作最大額定值，即最大順向電流Imax 以及最大峰值逆向電壓PIV。工作電流或電壓若超過這兩個最大值，二極体將有破壞之虞。






[例4-1]：圖4-5為電壓比10:1的降壓變壓器，作為半波整流電路，求直流電壓表的指示值。
[解]：
　
　

圖片參考：IMAGE/p36-1.gif

全波整流電路






全波整流電路，係使用一只二次線圈有中心抽頭的變壓器，和兩個二極体而組成的。中心抽頭到另兩個端點的電壓是相等的。如圖4-6所示，(a)圖為其輸入電壓波形，電路圖及輸出電壓波形。因其正負半週均供應能量給負載，所以其供應之能量為半波整流之兩倍，且輸出電流的漣波比較小，故可提高整流效率。
當輸入電壓為正半週時，如圖4-6(b)所示，D1為順向偏壓，電流可從D1流出通過負載電阻RL而回到中心抽頭，但D2為逆向偏壓，相當於開路狀態，沒有電流流通。

圖片參考：IMAGE/p36-2.gif





當輸入電壓為負半週時，如圖4-6(c)所示，D1為逆向偏壓，電流不能流通，而D2為順向偏壓，電流可由D2流出，通過負載回到中心抽頭。其在RL上產生的電壓降之極性與正半週時相同，即表示通過RL之電流均為同一方向。
如圖4-7所示之電路，將兩個二極体反接，則通負載電阻的電流就反向了，於是產生的電壓降，其極性也相反，而成為負極性的脈動直流。

圖片參考：IMAGE/p37-1.gif







上述之全波整流電路有一點不方便的地方，那就是變壓器必須有中心抽頭。若改為如圖4-8(a)所示電路稱為橋式整流，不需要中心抽頭，甚至於不需要變壓器，就可作完全的全波整流工作。此電路只需使用4只二極体。
如圖4-8(b)所示電路，為輸入交流正半週時，電流由D1通過負載而後從D2回到電源負端。當輸入交流負半週時，如圖4-8(c)所示，電流由D4通過負載，再從D3回到電源端。不管輸入交流電源為正半週或負半週，電流均由負載的右端進入，而從左端流出。也就是說，其輸出為全波的脈動直流。
全波整流電路，正負半週均電流通過負載，所以其輸出電壓的平均值為半波整流之兩倍。即

圖片參考：IMAGE/p37-2.gif


圖片參考：IMAGE/Image63.gif
………..(公式4-3)
半波整流和全波整流的直流電壓值比較如圖4-9所示。






圖片參考：IMAGE/p38-1.gif
http://score.ptivs.ptc.edu.tw/chenjy/ELECTRN/Electrn6.htm
電子學:半波整流與全波整流的差別

2009-10-24 16:27:12 補充：
請到網頁有詳細的圖
http://score.ptivs.ptc.edu.tw/chenjy/ELECTRN/Electrn6.htm
電子學:半波整流與全波整流的差別

參考下面的網址看看

http://phi008780508.pixnet.net/blog

半波也有他的好處，
例如：洛鐵串一顆二極體，功率變一半 ( 降溫 )

全波整流比較好.............
全波整流的效率是半波整流的 2 倍............
而電容放電時間對整流電路而言影響是微乎其微............
因此可以不必考慮電容放電效應..........


就醬子............


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