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法律研究中心抽头整流器和桥式整流器的区别
用于将交流电 (AC) 转换为直流电 (DC) 的电子电路称为整流器。将交流电转换为直流电的过程称为整流。整流器中执行整流的主要组件是半导体二极管。
根据AC到DC转换的类型，即AC的半周期或全周期，整流器可以分为两类：
- 半波整流器
- 全波整流器
根据电路结构，全波整流器又分为两种类型：
- 中心抽头全波整流器
- 桥式整流器
因此，中心抽头和桥式整流器都是全波整流器，即它们将AC的全周期转换为DC。但是，中心抽头整流器和桥式整流器之间存在许多差异，本文将以表格形式讨论这些差异。此外，我们还添加了中心抽头整流器和桥式整流器的简要说明，供您参考。
什么是中心抽头整流器？
当使用两个半导体二极管、一个中心抽头变压器和一个负载电阻设计全波整流器电路时，该整流器电路称为中心抽头全波整流器。
在中心抽头整流器中，二极管的阳极连接到中心抽头变压器次级绕组的外端，阴极连接到一个公共点。负载电阻连接在变压器的中心抽头点和公共点之间。中心抽头整流器的电路图和输出波形如图1所示。
在交流电的正半周期，二极管D1导通并将交流电的正半周期转换为直流电，而在负半周期，二极管D2导通并将交流电的负半周期转换为直流电。这样，交流电的完整周期就转换为脉动的直流电，其波形如图1所示。直流输出接收在负载电阻上。
什么是桥式整流器？
桥式整流器也是一种全波整流器，它将交流电的全周期转换为直流电。桥式整流器的电路由四个二极管组成，这些二极管以惠斯通电桥的形式排列，如图2所示。
当将交流电施加到桥式整流器时，它会将其转换为脉动的直流电。AC到DC的转换如下：在正半周期，二极管D1和D3正向偏置，而二极管D2和D4反向偏置。因此，电流通过负载电阻从端子A流到端子B。而在交流电的负半周期，只有二极管D2和D4导通，因此输出电流再次从端子A流到端子B。因此，我们在输出端得到单向电流（直流电）。
桥式整流器相对于中心抽头整流器的主要优点是桥式整流器不需要中心抽头变压器。
中心抽头整流器和桥式整流器的区别
中心抽头整流器和桥式整流器的关键区别在以下表格中突出显示：
| 差异依据 | 中心抽头整流器 | 桥式整流器 |
|---|---|---|
| 定义 | 电路中包含两个半导体二极管和一个中心抽头变压器的全波整流器称为中心抽头整流器。 | 电路中包含四个以惠斯通电桥方式排列的半导体二极管的全波整流器称为桥式整流器。 |
| 二极管数量 | 中心抽头整流器只需要两个二极管。 | 桥式整流器需要四个二极管来设计电路。 |
| 电路复杂度 | 中心抽头整流器的电路比较简单。 | 桥式整流器的电路比中心抽头整流器的电路更复杂。 |
| 变压器的需求 | 对于中心抽头整流器，变压器对于在次级绕组中提供中心抽头是必须的。 | 桥式整流器电路不需要变压器。 |
| 变压器的额定值 | 中心抽头整流器所需的变压器kVA额定值更大。 | 桥式整流器中使用的变压器的kVA额定值小于中心抽头整流器。 |
| 二极管上的压降 | 由于中心抽头整流器仅使用两个二极管，因此二极管上的压降较小。 | 二极管上的压降较高，因为桥式整流器包含四个二极管。 |
| 电压调节 | 中心抽头整流器的电压调节更好。 | 桥式整流器具有良好的电压调节。 |
| 反向峰值电压 (PIV) | 中心抽头整流器中二极管的反向峰值电压是变压器次级绕组最大电压的两倍，即 $$\mathrm{PIV\:=\:2\mathit{V}_{smax}}$$ | 二极管的反向峰值电压等于变压器次级绕组的最大电压，即 $$\mathrm{PIV\:=\:\mathit{V}_{smax}}$$ |
| 经济效率 | 中心抽头整流器在经济上效率更高，因为它只需要两个二极管。 | 桥式整流器在经济上效率较低，因为它需要四个二极管。 |
| 变压器利用率 (TUF) | 中心抽头整流器的变压器利用率等于 0.692。 | 桥式整流器的变压器利用率等于 0.8106。 |
| 二极管正向电阻 | 在中心抽头整流器的情况下，一次只有一个二极管正向偏置，因此二极管正向电阻等于一个二极管的正向电阻，即 RF。 | 桥式整流器中一次有两个二极管正向偏置，因此二极管正向电阻等于 2RF。 |
结论
中心抽头和桥式整流器都是全波整流器，即两者都将交流电的全周期转换为直流电。但是，它们的电路配置和工作方式不同。上表讨论了中心抽头整流器和桥式整流器之间的一些重要区别。桥式整流器和中心抽头整流器之间最显著的区别在于，桥式整流器在其电路中需要四个二极管，而中心抽头整流器只需要两个二极管。
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