整流电路无疑是许多经典电路的基础。
许多其他常用电路可以通过稍微改变整流电路，添加一些电容电感，改变一些晶体管元件来衍生。
本文介绍了四种二极管整流电路的工作原理。
图1 开关电源中的整流模块
图1是班长在基站拍摄的开关电源中的整流模块。
整流模块对房来说，整流模块极其重要，所以会多配几块，一旦出现故障，其它模块可以瞬间接力！
图2 单相半波整流电路1
首先，让我们来看看单相半波整流电路。
如图2所示。在本文中，我们称图2为电路1。
B输入交流电作为变压器的符号。
u为变压器副侧输出电压，为u=√2Usinωt，其中U为交流电压的有效值。
D二极管符号，RL负载电阻为输出电压uo，输出电流为io。
当副边电压u处于时π>ωt>在0阶段，副边a端电压大于b端电压，二极管正向导通，输出电流io方向为：
a→D→RL→b
如果忽略二极管D的正导电压，则负载RL两端的电压也是输出电压uo，等于副边电压u。
图3 电路1输出波形
参见图3。
当副边电压u处于π>ωt>0阶段时，uo=u，二极管两端电压uD=0；
副边电压u处于2π>ωt>π此时a端电压小于b端电压，二极管反向截止，电路无法导通，电流为0，二极管D两端为反向电压；
此时，uo=0，io=0，uD=u；
以此类推，随后的波形变化和[0，2π]范围内一致。
输出电压uo随着时间的推移，方向发生了变化经是一个那么它的直流电压值是多少呢？
我们可以取其在一个周期[0,2π]内平均值。计算方法如下：
uo约等于0.45倍的U，U是副边电压的有效值。
uo=0.45U；
io=0.45U/RL；
二极管通过的平均电流iD=io；
二极管承受的最高反向工作电压√2U；
?根据公式，uo=0.45U=0.45x20=9V;
io=uo/RL=9/750=0.012A=12mA；
二极管：iD=io=12mA；最高反向电压Udrm=√2U=√2x20=28.2V；
根据12mA，28.2V可以查手册，选择数据型号。通常，二极管的反向峰值电压比Udrm大一倍左右。
现在我们来看看单相桥式整流电路。
这种电路应用广泛，我们经常可以看到。
图4 电路2：单相桥式整流电路2：
图4(1)比图2中的电路1多了一个二极管D3.但不影响副边电压u上半周二极管的导通，因此该电路与电路1基本相同。
与图2中的电路1相比，图4(2)也是两个二极管，但都是转向，此时二极管在副边电压u的下半周导通。
将图4(1)与图4(2)合并，在电压u的整个周期内实现导通和负载RL电流自然流过整个周期，效率提高了很多吗？
因此，图4(3)称为单相桥式整流电路，其输出波形如图4(4)所示。
当副边电压u处于时π>ωt>二极管在0阶段D1D导通，输出电流io方向为:
a→D1→RL→D3→b
当副边电压u处于2π>ωt>π二极管在阶段D2D导通，输出电流io方向为:
b→D2→RL→D4→a
此时，输出直流电压值uo就是2x0.45U=0.9U
输出电流io=uo/RL=0.9U/RL；
由于每两个二极管串联，导通半个周期，iD=?io=0.45U/RL;最大反向电压Udrm等于交流电压的最大值，即=√2U
?io=uo/RL=110/80=1.4A
二极管电流：
iD=?io=0.7A；
变压器副侧的电压有效U：
U=uo/0.9=110/0.9=122V；
变压器副侧的实际电压约为10%，因此U=122x1.1=134V
二极管电压：
Udrm=√2U=√2x134=189V，可以选用2CZ11C(1A,300V)
变压器变比：
K=380/134=2.8；
变压器副边电流：
I=io/0.9=1.4/0.9=1.55A；
变压器容量：S=UI=134x1.55=208VA；
可以选用BK300(300VA)的变压器。
单相半波整流电路，线路相对简单，整流元件只有一个二极管，直流电压相对较低，只有0.输入电压为45倍，脉动程度较大，只有电源电压的正半轴才有波形。
全波整流电路的波形，正负半轴有相同的直流波形，是半波整流的两倍，因此应用相对广泛。
现在我们来看看电路3，单相全波整流电路。
图5 单相全波整流电路3：
该电路只有两个二极管，但在变压器的副侧有一定的手脚。
从中间抽出一条线，我们称之为。
在这种情况下，整个副边电压分为两部分，u1和u2
u1和u线圈在一起，所以我们认为它们大小相等，频率相同，但相位相反。
如果ab两端电压Uab=2√2U，所以a点电位可以是√2U，o点电位可为0，b点电位可为-√2U。
所以，u1=uao=√2U，u2=-uob=-√2U。
现在令u1=√2Usinωt，u2=√2Usin(ωt-π)
当u1处于π>ωt>0阶段时，u2电压为负半轴，u1电压为正半轴，二极管D导通，输出电流io方向为:
a→D1→RL→o
负载上的输出电压uo=u1，二极管D2两端的反向电压uD2是整个变压器的副边绕组，即2√2U。
当u1处于2π>ωt>π阶段时，u2电压为正半轴，u1电压为负半轴，二极管D导通，输出电流io方向为:
b→D2→RL→o
负载上的输出电压uo=u2，二极管D两端的反向电压uD1是整个变压器的副边绕组，即2√2U。
输出电压uo=0.9U，就像单相桥式整流电路一样。
输出电流io=uo/RL=0.9U/RL
二极管电流iD=io/2
二极管最大反向电压Udrm=2√2U
由于二极管承受的反向电压相对较高，该整流电路的应用范围不如单相桥式广泛。其优点是二极管数量较少。
三相桥式整流电路
图6 电路4：三相桥式整流电路
与上述单相相相比，三相的含义是多出两路电压。
图6可视为三个变压器，输入为A-B-C，输出为a-b-c，具体电压如图7所示
图7 三相电压
现在，让我们来看看输出波。
当0到t1时刻，此时uc的值比较大，ub的值最小。那么此时二极管D5与D4导通。电流方向：
c+→D5→RL→D4→b-
此时uc最高，ub最低，负载两端的电压等于cb之间的电压，即uo=ucb
当t1到t2时刻，此时uc开始小于ua，ua的电压值大了起来，ub仍然是最小的。此时二极管D1和D4导通。
a+→D1→RL→D4→b-
此时ua最高，ub最低，负载两端的电压等于ab之间的电压，即uo=uab
图8 电路4的输出波形
后面依次类推。
图7看起来很丑，也可以画的好看些，就是图9。
图9与图7是一模一样的哦。
图9 三相桥式整流电路
输出电压uo=2.34U，U为副边电压的有效值。
输出电流io=uo/RL=2.34U/RL
二极管中电量：
电流iD=⅓io=0.78U/RL
二极管承受的最大反向电压，线电压的最大值，UDRM=√3Um=√3x√2U=2.45U
总结
我们今天讲了四种典型的整流电路，现在我将其电路特点用一张图与表格归纳出来。
图10 4种整流电路
从表格1中，我们可以看出三相桥式整流电路输出电压电流最大，因此其广泛适用于需要大功率电路的场合。
表1 4种整流电路的电量参数
以上都是一些理论推导，那么这些电路、波形到底是不是真的如此？
下面我们眼见为实！
打开电路仿真软件，班长这里就先仿真最简单的的单相半波电路。按照图2连接好电路图：
图11 半波整流电路的仿真
图111中交流电源频率50Hz，红色的波形为交流电压波形；蓝色的波形为负载RL输出电压波形。与上文分析结果一致。
什么是交流电的有效值？
二极管的基础知识