什么是全波整流器？

全波整流器被定義為一種將交流波（交流信號）每個周期的兩半轉換為脈動直流信號的整流器。全波整流器用于將交流電壓轉換為直流電壓，需要多個二極管來構建。全波整流是將交流信號轉換為直流信號的過程。

將交流電 (AC) 轉換為直流電的電路稱為整流器。如果這種整流器對輸入交流波形的正半周和負半周都進行整流，則該整流器是全波整流器。

全波整流器通過使用一組二極管實現這一點。二極管僅允許一個方向的電流并阻止另一方向的電流。

全波整流器的工作原理

在該電路中，我們使用兩個二極管，每半個波一個。使用多繞組變壓器，其次級繞組通過公共中心抽頭連接被平均分成兩半。配置導致每個二極管在其陽極端子相對于變壓器中心點 C 為正時依次導通，在兩個半周期期間產生輸出。與半波整流器相比，這種整流器的優點是靈活。

該電路由連接到單個負載電阻 (RL) 的兩個功率二極管組成，每個二極管依次向負載電阻提供電流。當變壓器的A點相對于A點為正時，二極管D1正向導通，如箭頭所示。當B點相對于C點在負半周期內為正值時，二極管D2正向導通，流經電阻R的電流在波形的兩個半周期內方向相同。

電阻R兩端的輸出電壓是兩個波形的相量和，也稱為雙相電路。每個二極管產生的每個半波之間的空間現在被另一個二極管填充。負載電阻兩端的平均直流輸出電壓現在是單個半波整流器電路的兩倍，并且假設沒有損耗，約為峰值電壓的 0.637Vmax。 VMAX 是次級繞組一半的最大峰值，VRMS 是 RMS 值。

全波整流器電路圖分享

1、帶電容濾波器的全波整流器電路圖

全波整流器的主要功能是將交流電轉換為直流電。顧名思義，該整流器對 i/p 交流信號的兩個半周期進行整流，但在 o/p 處獲取的直流信號仍然有一些波形。為了減少輸出端的這些波，使用了這個濾波器。

在使用電容濾波器的全波整流電路中，電容C位于RL負載電阻兩端。該整流器的工作原理與半波整流器幾乎相同。唯一的區別是半波整流器只有二分之一周期（正或負），而全波整流器有兩個周期（正和負）。

一旦在整個正半周期內施加 i/p 交流電壓，D1 二極管就會獲得正向偏置并允許電流流動，而 D2 二極管則獲得反向偏置并阻止電流流動。

在上述半個周期中，D1 二極管中的電流經過濾波器并為電容器供電。但是，只有當施加的電壓高于電容器電壓時，電容器才會充電。首先，電容器不會充電，因為電容器板之間不會留下電壓。因此，當電壓接通時，電容器將立即充電。

在整個傳輸時間內，電容器被充電至 i/p 電源電壓的最高值。電容器在正半周期的四分之一波形處包含最高電荷。此時，電源電壓相當于電容器的電壓。一旦交流電壓開始下降并低于電容器的電壓，之后電容器開始逐漸放電。

當 i/p 交流電壓源出現負半周期時，D1 二極管會出現反向偏置，但 D2 二極管會出現正向偏置。在整個負半周期中，第二個二極管中的電流使濾波器對電容器充電。但是，當施加的交流電壓高于電容器的電壓時，電容器充電就會簡單地發生。

電路中的電容器沒有充滿電，因此充電不會立即發生。一旦電源電壓高于電容器的電壓，電容器就會充電。在這兩個半周期中，電流將以相似的方向流過 RL 負載電阻。因此，我們要么獲得整個正半周期，要么獲得負半周期。這樣，我們就可以得到總的正半周。

2、全波二極管整流器電路圖

全波二極管整流器的電路圖如下：

全波整流也可以使用由四個二極管組成的橋式整流器來實現。

根據該圖，當D1和D3正向偏置時，它們導通，但D2和D4以及D1和D3上的反向偏置在兩種情況下負載電流在相同方向上。

橋式整流器比簡單的全波整流器有幾個優點。它的性能和效率優于簡單的全時整流器。

3、中心抽頭全波整流器電路圖

中心抽頭全波整流電路的電路圖如下所示。該整流器電路可以設計有一個交流電源、兩個二極管、一個負載電阻和一個中心抽頭變壓器。如下電路圖所示，兩個二極管連接到中心抽頭變壓器的兩端。

電路內的交流電源提供給中心抽頭變壓器的主繞組。連接在次級（次要）繞組中心的中心抽頭或額外導線將 i/p 電壓分為兩部分。

次級繞組的較高部分耦合到“D1”二極管，而較低部分耦合到“D2”二極管。兩個二極管都使用中心抽頭變壓器簡單地連接到負載電阻 (RL)。通常，中心抽頭被視為接地點或零電壓參考。

4、使用SCR的全波整流器電路圖

對于 全波整流 ，兩個 SCR 連接在中心膠帶次級上，如圖所示。兩個 SCR 的柵極均由兩個柵極控制電源電路供電。

一個 SCR 在正半周期間導通，另一個在負半周期間導通，因此負載電路中電流單向流動。該電路相對于普通全波整流電路的主要優點是可以通過調節柵極電流來控制輸出電壓。

5、使用CA3140運算放大器的單電源精密全波整流器電路圖

下圖描述了精密全波整流電路。該電路僅需要一個電源，使其適用于電池供電的設備。

在輸入的正周期期間，信號通過反饋網絡直接饋送到輸出，給出Vout=R3/(R1+R2+R3)的傳遞函數。在輸入的正周期，二極管1N914斷開運算放大器輸出，因為運算放大器輸出為零。

在輸入信號的負周期期間，CA3140 用作普通反相放大器，增益等于 -R2/R1。當滿足圖中所示的兩個方程的等式時，全波輸出是對稱的。請注意，輸出沒有緩沖，因此輸出應僅連接到高阻抗級，其阻抗遠高于 R3。注意：圖中顯示的方程GAIN=(R2/R1)=X=(R3/(R1R2+R3))是錯誤的，正確的公式應該是GAIN=(R2/R1)=X=(R3/ (R1+R2+R3))。

6、單運放全波整流器電路圖

下圖所示的全波整流電路即使采用 5 V 單電源供電，也能提供高達 ±2.5 V 的輸入信號絕對值。

該放大器充當負輸入的單位增益逆變器。運算放大器輸出由正信號強制接地。 1N914 二極管變為反向偏置，信號通過 R1 和 R2 到達輸出。負載阻抗會導致輸出不對稱，因為輸出阻抗取決于輸入極性。這可以通過減小 R2 以實現恒定負載阻抗來糾正。第二個 OP90 可以緩沖變化的負載或重負載。具有 4 Vp-p、10 Hz 輸入信號的全波整流器的輸出也如圖所示。