总结一下:半波整流和全波整流的主要区别
Torex产品资讯 2024-05-17

半波整流电路和全波整流电路是整流电路的两大类,半波整流电路和全波整流电路之间的关键区别在于:


1、半波整流电路仅将提供的交流输入的半个周期转换为脉动直流信号。全波整流电路将施加的输入信号的两半转换为脉动直流。


2、两者的另一个主要区别是半波整流器的整流效率比全波整流器要低一些。


半波整流与全波整流的区别图解


接下来我将做详细的一个比较。


半波整流电路与全波整流电路--电路构成上的区别


半波整流电路

  • 半波整流电路只需要一个二极管

  • 输出信号的频率与输入信号的频率完全相同

  • 半波整流电路提供不连续和脉动的直流输出,半波整流电路涉及大量的能量浪费

  • 半波整流电路是单向的


半波整流电路电路图


全波整流电路

  • 全波整流电路中使用了2个甚至4个二极管

  • 全波整流电路输出信号的频率是输入信号的两倍

  • 全波整流电路提供连续和脉动的输出

  • 全波整流电路是双向的

全波整流电路电路图


半波整流电路与全波整流电路--工作原理不同


半波整流电路:仅对每个交流电源的一半进行整流


半波整流电路波形图


全波整流电路:对每个交流输入周期的两半进行整流


全波整流电路波形图


半波整流电路与全波整流电路--工作效率上的区别


半波整流电路

半波整流电路原理图


假设 v=Vm sinθ 是待整流的交流电压。令 rf 和 RL 分别为二极管电阻和负载电阻。二极管在交流电源的正半周期间导通,而在负半周期间没有电流导通。


半波整流电路输出电流公式

半波整流电路输入电流公式

半波整流电路输出工作功率公式

半波整流电路输入工作效率公式

半波整流电路工作效率公式


与 RL 相比,当 rf 可以忽略不计时,效率将最高。忽略 rf/RL ,我们有,


最大效率,ηmax=40.6%。


全波整流电路的效率

全波整流电路工作效率图


假设 v=Vm sinθ 是待整流的交流电压。令 rf 和 RL 分别为二极管电阻和负载电阻。对于输入交流电压的两个半周期,整流器将以相同的方向通过负载传导电流。瞬时电流 i 由下式给出:


全波整流电路输出电流公式


全波整流电路输入电流公式


全壁整流整流电路输入电流公式


全波整流电路输出工作效率公式


全波整流电路输入工作效率公式


全波整流电路效率公式


与 RL 相比,当 rf 可以忽略不计时,效率将最高。忽略 rf/RL ,我们有,


最大效率,ηmax=81.2%


半波整流电路与全波整流电路--波纹系数上的区别


纹波系数

整流器的输出由直流分量和交流分量组成。交流分量是不受欢迎的,它解释了整流器输出中的脉动。整流器的有效性取决于输出中交流分量的大小;这个组件越小,整流器越有效。


整流器输出中交流分量与直流分量的 rms 值之比称为纹波因子,即


整流电路纹波系数公式


纹波系数有助于确定整流器的有效性。纹波因数越小,有效交流分量越小,因此整流器的效率越高。


对于半波整流:

半波整流纹波系数公式


交流分量超过了半波整流器输出中的直流分量。这导致输出更大的脉动。因此,半波整流器对于将交流转换为直流是无效的。


对于全波整流:


全波整流纹波系数公式


在全波整流器的输出中,直流分量大于交流分量。输出中的脉动将小于半波整流器。全波整流总是用于交流到直流的转换。


总结一下:半波整流和全波整流的主要区别


  • 半波整流电路是低效率的整流电路,而全波整流电路是高效率的。

  • 半波整流电路和全波整流电路中直流磁芯饱和导致的损耗也会产生显着差异。半波过程中磁芯直流饱和,但在全波电路中可以克服这个问题。

  • 与半波整流电路相比,全波需要更多的电子元件。因此需要双倍数量的二极管。

  • 半波整流电路的纹波系数与全波整流器相比,半波整流约为 1.21,而全波整流电路约为 0.482。

  • 由于变压器次级绕组中的电流方向相反,全波电路不具有变压器铁芯的直流饱和。

  • 半波整流电路具有良好的电压调节,但与半波整流电路相比,全波整流电路提供更好的电压调节。

  • 半波整流不需要变压器次级绕组的中心抽头,而全波整流是变压器次级绕组的中心抽头。

  • 半波整流电路的基本纹波频率为 f,输入频率为 50 Hz,而全波整流器的输入频率为 2f (100Hz) 的两倍。

  • 半波整流电路的峰值反向电压相当于外加输入电压的最大值,而全波整流电路的峰值反向电压是外加输入电压最大值的两倍。 


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