第二节 单相整流电路
将交流电流变换成单向脉动电流的过程叫
作整流, 整流电路就是利用二极管的单向导电
性将交流电转换成直流电的电路 。
单相整流电路分为半波整流, 全波整流,
桥式整流及倍压整流电路等 。
一、单相半波整流电路
(一 )电路组成及工作原理
图 7-2a所示为单相半波整流电路图，电路
由电源变压器 Tr、整流二极管 VD和负载电阻 RL
组成。
图 7-2 单相半波整流电路及波形图
a,电路图 b,波形图
uD
ioVD
u1
Tr A
B
RL uou2
a
ωtπ4π3π2
πO
u2
ωt
O
uo
ωt
O
io=iD
b
工作原理
u2为变压器副边的交流电压, 。
由于整流二极管具有单向导电特性, 因此, 当
u2为正半周时, A端电位高于 B端电位, 整流二
极管 VD正偏导通 （ 忽略二极管正向导通压降 ） ；
而当 u2为负半周时, B端的电位高于 A端, 整流
二极管 VD反偏截止, 因而在 u2的一个周期内,
负载电阻 RL的电压波形如图 7-2b所示 。 由于流
过负载的电流和加在负载两端的电压只有半个
周期的正弦波, 故称半波整流 。
tUu ?s in2 22 ?
（二） 负载上的直流电压和直流电流
直流电压是指一个周期内脉动电压的平均
值, 可用下式
式 （ 7-1） 表示了半波整流电路的直流分
量是交流电压有效值的 0.45倍 。
流过负载 RL上的直流电流 IO为
2220
2
0 45.02
22)()s i n (2
2
1)(
2
1 UUtdtUtduU
oO ???? ?? ??????
??
LL
O
O R
U
R
UI 245.0??
（三）整流二极管的选择
1.二极管正向平均电流 ID 由图 7-2b可知, 流过
整流二极管的平均电流 ID与流过负载的电流相
等, 即
2.二极管承受的最大反向电压 URM 在半波整流电
路中, 当二极管反向截止时, 电压 u2的负半周
将全部加在二极管两端, 且为反向电压 。
L
OD R
UII 245.0??
22UU RM ?
二极管的选择
因此, 这时二极管承受的反向峰值电压
URM就是变压器次级电压的最大值, 即
所以, 选择半波整流电路中的整流二极管
时, 应是管子的最大正向电流 IFM和最高反向峰
值电压 URM满足：
22UU RM ?
OFM II ?
22 UU RM ?
二、单相桥式整流电路
单相桥式整流电路由变压器和 4个同型号
的二极管接成电桥形式组成, 如图 7-3所示 。
iD1,3
iD2,4
VD4
VD3 VD2
VD1
Tr
u1 u2
a
b RL uo
a
VD1~VD4
Tr
u1 u2
a
b R
L uo
b
O
O
O
iD1,
iD3
iD2,
iD4
iD1,
iD3
π4π3π2π ωt
u2
ωt
io
ωt
uo
D1
D3
导通
D2
D4
导通
D1
D3
导通
D2
D4
导通
iD2,
iD4
c
图 7-3 单相桥式整流电路及波形
a．桥式整流电路 b,简化画法 c,波形图
（一）工作原理
图中 Tr为变压器，其作用是将电网上的交流电
压 u1变为整流电路要求的交流电压 u2,RL是要求直流
供电的负载电阻。为计算方便，把二极管作理想元件
处理，即认为它的正向导通电阻为零，反向截止电阻
为无穷大
工作原理
整流过程如下：当 u2为正半周时, 即 a端为
正, b端为负, 这时 VD1,VD3导通, VD2,VD4
截止, 电流的通路是 a→ VD1→ RL→ VD3→ b,如
图中实线箭头所示, 当 u2为负半周时, VD2、
VD4导通, VD1, VD3截止, 电流的通路是
b→ VD2→ RL→ VD4→ a,如图中虚线所示 。 由此
可见, 无论 u2处于正半周还是负半周, 都有电
流分别流过两对二极管, 并以相同方向流过负
载 RL,输出波形如图 7-3c所示 。 显然, 它是单
方向的全波脉动波形 。
（二）负载上的直流电压和直流电流
从上面的分析得知, 桥式整流中负载所获
得的直流电压比半波整流电路提高了一倍 。 即
表示了桥式整流电路的直流分量是交流电
压有效值的 0.9倍 。
流过负载 RL上的直流电流 IO为
22 9.045.02 UUU O ???
L
O R
UI 29.0?
（三）整流管的选择
1.二极管正向平均电流 ID 在桥式整流电
路中，二极管 VD1,VD3和 VD2,VD4轮流导通，
分别与负载串联，因此流过每个二极管的平均
电流为 IO的一半，即
LL
OD R
U
R
UII 22 45.0
2
9.0
2
1 ???
整流管的选择
2.二极管承受的最大反向电压 URM 二极管
所承受的最大反向电压可以从图 7-3中看出 。 在
u2正半周时, VD1,VD3导通, 这时 u2直接加在
VD2,VD4上, 因此, VD2,VD4所承受的最大反
向峰值电压 URM为 u2的峰值, 即
22 2 UUU mRM ??
整流管的选择
同理, u2负半周时, VD1,VD3所承受的最
大反向电压也是 。
所以, 选择桥式整流电路中的整流二极管
时, 应使管子的最大正向电流 IFM和最高反向
峰值电压 URM 满足,
OFM II 2
1?
22UU RM ?
将交流电流变换成单向脉动电流的过程叫
作整流, 整流电路就是利用二极管的单向导电
性将交流电转换成直流电的电路 。
单相整流电路分为半波整流, 全波整流,
桥式整流及倍压整流电路等 。
一、单相半波整流电路
(一 )电路组成及工作原理
图 7-2a所示为单相半波整流电路图，电路
由电源变压器 Tr、整流二极管 VD和负载电阻 RL
组成。
图 7-2 单相半波整流电路及波形图
a,电路图 b,波形图
uD
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u1
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B
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工作原理
u2为变压器副边的交流电压, 。
由于整流二极管具有单向导电特性, 因此, 当
u2为正半周时, A端电位高于 B端电位, 整流二
极管 VD正偏导通 （ 忽略二极管正向导通压降 ） ；
而当 u2为负半周时, B端的电位高于 A端, 整流
二极管 VD反偏截止, 因而在 u2的一个周期内,
负载电阻 RL的电压波形如图 7-2b所示 。 由于流
过负载的电流和加在负载两端的电压只有半个
周期的正弦波, 故称半波整流 。
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（二） 负载上的直流电压和直流电流
直流电压是指一个周期内脉动电压的平均
值, 可用下式
式 （ 7-1） 表示了半波整流电路的直流分
量是交流电压有效值的 0.45倍 。
流过负载 RL上的直流电流 IO为
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（三）整流二极管的选择
1.二极管正向平均电流 ID 由图 7-2b可知, 流过
整流二极管的平均电流 ID与流过负载的电流相
等, 即
2.二极管承受的最大反向电压 URM 在半波整流电
路中, 当二极管反向截止时, 电压 u2的负半周
将全部加在二极管两端, 且为反向电压 。
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二极管的选择
因此, 这时二极管承受的反向峰值电压
URM就是变压器次级电压的最大值, 即
所以, 选择半波整流电路中的整流二极管
时, 应是管子的最大正向电流 IFM和最高反向峰
值电压 URM满足：
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二、单相桥式整流电路
单相桥式整流电路由变压器和 4个同型号
的二极管接成电桥形式组成, 如图 7-3所示 。
iD1,3
iD2,4
VD4
VD3 VD2
VD1
Tr
u1 u2
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VD1~VD4
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图 7-3 单相桥式整流电路及波形
a．桥式整流电路 b,简化画法 c,波形图
（一）工作原理
图中 Tr为变压器，其作用是将电网上的交流电
压 u1变为整流电路要求的交流电压 u2,RL是要求直流
供电的负载电阻。为计算方便，把二极管作理想元件
处理，即认为它的正向导通电阻为零，反向截止电阻
为无穷大
工作原理
整流过程如下：当 u2为正半周时, 即 a端为
正, b端为负, 这时 VD1,VD3导通, VD2,VD4
截止, 电流的通路是 a→ VD1→ RL→ VD3→ b,如
图中实线箭头所示, 当 u2为负半周时, VD2、
VD4导通, VD1, VD3截止, 电流的通路是
b→ VD2→ RL→ VD4→ a,如图中虚线所示 。 由此
可见, 无论 u2处于正半周还是负半周, 都有电
流分别流过两对二极管, 并以相同方向流过负
载 RL,输出波形如图 7-3c所示 。 显然, 它是单
方向的全波脉动波形 。
（二）负载上的直流电压和直流电流
从上面的分析得知, 桥式整流中负载所获
得的直流电压比半波整流电路提高了一倍 。 即
表示了桥式整流电路的直流分量是交流电
压有效值的 0.9倍 。
流过负载 RL上的直流电流 IO为
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（三）整流管的选择
1.二极管正向平均电流 ID 在桥式整流电
路中，二极管 VD1,VD3和 VD2,VD4轮流导通，
分别与负载串联，因此流过每个二极管的平均
电流为 IO的一半，即
LL
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整流管的选择
2.二极管承受的最大反向电压 URM 二极管
所承受的最大反向电压可以从图 7-3中看出 。 在
u2正半周时, VD1,VD3导通, 这时 u2直接加在
VD2,VD4上, 因此, VD2,VD4所承受的最大反
向峰值电压 URM为 u2的峰值, 即
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整流管的选择
同理, u2负半周时, VD1,VD3所承受的最
大反向电压也是 。
所以, 选择桥式整流电路中的整流二极管
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峰值电压 URM 满足,
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