半波整流器和全波整流器的区别


一个 整流器 是一个 电子电路,用于将交流电 (AC) 转换为直流电 (DC)。将交流电转换为直流电的过程称为整流。整流器由 半导体二极管 来执行整流操作。

根据 交流电转换为直流电 的类型,即交流电的半周期转换为直流电或全周期转换为直流电,整流器分为两类:−

  • 半波整流器
  • 全波整流器

在本文中,我们将讨论半波整流器和全波整流器之间的区别。此外,我们将简要讨论半波整流器和全波整流器,以便更容易理解它们之间的区别。

什么是半波整流器?

一个 半波整流器 是一种整流电路,它只将交流电的半个周期转换为直流电。典型的半波整流器电路由一个半导体二极管组成,半波整流器的电路和输出波形如图 1 所示。

使用变压器将交流电升压或降压到所需的电压,然后将转换后的交流电馈送到二极管。半波整流器的整流过程可以理解如下:−

在交流电的正半周期,二极管处于正向偏置状态,起短路作用,允许电流通过。而在交流电的负半周期,二极管处于反向偏置状态,起断路作用,因此不导通。这样,负载端子上的电源(电压)只会出现在交流电的正半周期。而在负半周期,负载端子上没有电压。因此,交流电被转换为直流电,电流只在一个方向流动,但只转换了交流电的半个周期。

什么是全波整流器?

一个 全波整流器 是将交流电的整个周期转换为直流电的整流器。全波整流器电路由一个中心抽头式降压变压器和两个半导体二极管组成。二极管的阳极端连接到变压器的副绕组端子,二极管的阴极端连接到一个公共点。负载电阻连接在公共端子和变压器的中心抽头点之间。

在交流电的正半周期,二极管 D1 处于正向偏置状态,二极管 D2 处于反向偏置状态。因此,对于正半周期,二极管 D1 导通,电流流过二极管 D1 和负载电阻 RL。现在,在交流电的负半周期,二极管 D1 处于反向偏置状态,二极管 D2 处于正向偏置状态,因此只有二极管 D2 在交流电的负半周期导通,电流将流过二极管 D2 和负载电阻 RL。全波整流器的电路和输出电压波形如图 2 所示。这样,全波整流器将交流电的整个周期转换为直流电。

根据电路配置,全波整流器进一步分为两种类型,即中心抽头式全波整流器和桥式全波整流器

半波整流器和全波整流器的区别

半波整流器和全波整流器之间的主要区别如下表所示:−

参数半波整流器 (HWR)全波整流器 (FWR)
定义将交流电的半个周期转换为直流电的电子电路称为半波整流器。将交流电的整个周期转换为直流电的电子电路称为全波整流器。
类型没有进一步的分类。全波整流器有两种类型:中心抽头式全波整流器和桥式全波整流器。
所需的二极管数量半波整流器只需要一个二极管。全波整流器所需的二极管数量如下:−
  • 中心抽头式全波整流器需要两个二极管。
  • 桥式全波整流器需要 4 个二极管。
交流电的整流周期在半波整流器中,只有交流电的半个周期(正或负)被整流。全波整流器整流交流电的正负两个周期。
负载电流负载电流不连续。负载电流连续。
反向峰值电压 (PIV)半波整流器的反向峰值电压等于输入电压的最大值,即 Vm对于全波整流器,反向峰值电压等于输入电压最大值的二倍,即 2Vm
输出频率对于半波整流器,纹波输出的频率等于输入电源频率,即“f”。全波整流器的输出频率是电源频率的两倍,即“2f”。
整流最大效率(对于正弦交流电)对于半波整流器,整流的最大效率为 40.6%。全波整流器的整流最大效率等于 81.2%。
纹波系数(对于正弦交流电)半波整流器的纹波系数为 1.21。全波整流器的纹波系数为 0.482。
形状系数(对于正弦交流电)半波整流器的形状系数为 1.57。全波整流器的形状系数为 1.11
峰值系数(对于正弦交流电)对于半波整流器,峰值系数等于 2。全波整流器的峰值系数为 1.414。
变压器利用率半波整流器的变压器利用率为 0.2865。全波整流器的变压器利用率为 0.692(中心抽头式整流器)和 0.8106(桥式整流器)。
平均输出电流半波整流器的平均输出直流电为:
$$l_{av}\:=\:\frac{l_{m}}{\pi}$$
全波整流器的平均输出直流电为:
$$l_{av}\:=\:\frac{2l_{m}}{\pi}$$
电压调整率半波整流器的电压调整率良好。全波整流器的电压调整率优于半波整流器。
变压器铁芯饱和在半波整流器电路中,变压器铁芯的直流饱和是一个常见问题。全波整流器没有变压器铁芯的直流饱和。
成本半波整流器的成本较低,因为它只需要一个二极管。全波整流器的成本高于半波整流器,因为它需要更多的二极管。

结论

在本文中,我们解释了半波整流器和全波整流器,以及它们之间的关键区别。半波整流器和全波整流器都是各种电子电路中至关重要的组件,因为它们可以将交流电转换为直流电。然而,两者之间最显着的区别在于,半波整流器只将交流电的半个周期转换为直流电,而全波整流器则将交流电的整个周期转换为直流电。

更新时间: 2023-10-31

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