模擬電路教材中一般都會講到整流電路，但通常很簡略，只有一頁兩頁篇幅，往往是只講小功率電子設(shè)備中最常見的整流電路。某些教材甚至只講橋式整流，不講全波整流電路。

實際上，整流電路看上去簡單，里面的變化和計算卻相當(dāng)復(fù)雜。

最簡單的整流電路，是半波整流電路，如圖01。嚴(yán)格地說，圖01包括了整流輸出端的電容，已經(jīng)是整流濾波電路了。

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然而，這個最簡單的半波整流電路是有一些問題的，其變壓器需要特殊設(shè)計。很可能正是由于這個原因，康華光的《電子技術(shù)基礎(chǔ).模擬部分》第四版和第五版都不講半波整流電路，回避了這個問題。

關(guān)于半波整流變壓器工作問題，后面我們會詳談，此處暫先擱置。

圖02是所謂全波整流電路，它可以看成是同一個變壓器的兩個二次繞組構(gòu)成兩個半波整流電路合成的。繞組A1和A2匝數(shù)相同，繞在同一個鐵芯上，兩繞組極性如圖標(biāo)示。實際上，繞組A1和繞組A2是一個繞組，相聯(lián)接處是這個繞組的中心點，或者叫中心抽頭。

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在工頻交流的半周期，假定繞組有點的那端為正，繞組A1工作，但繞組A2因二極管D2反向而沒有電流通過，A2在此半個周期內(nèi)如同不存在一般。下半個周期，交流電壓方向相反，繞組A2工作，A1因二極管D1反向而沒有電流。所以繞組A1和A2在交流的兩半個周期內(nèi)交替工作，在半個周期內(nèi)A1和A2的工作都和半波整流一樣。所以我們可以說全波整流是由同一個變壓器的兩個二次繞組構(gòu)成兩個半波整流合成的。

圖02的全波整流電路，若是兩支二極管都反過來，就成了圖03電路。

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圖03電路與圖02電路的區(qū)別僅在于圖02中負(fù)載ZL的負(fù)端和變壓器二次繞組中心點相聯(lián)接，而圖03中負(fù)載的正端和變壓器二次繞組中心點相聯(lián)接。

圖02的整流電路，可以稱之為正全波整流，因負(fù)載負(fù)端與二次繞組中心點聯(lián)接。圖03的整流電路，可以稱之為負(fù)全波整流，因負(fù)載正端與二次繞組中心點聯(lián)接。

把圖02的正全波整流電路和圖03的負(fù)全波整流電路放到一起看，如圖04

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我們發(fā)現(xiàn)，雖然右邊的整流電路不同，但變壓器是完全相同的。

那么我們把圖03的負(fù)全波整流電路左半邊變壓器剪下來：

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再貼到圖02的正全波整流電路中去，讓C、E、D三點與A、E、B三點聯(lián)接，就成了圖06上面部分的電路。它即具有正全波整流輸出，同時又具有負(fù)全波整流輸出。換言之，這是一個具有正負(fù)輸出的電源，且正負(fù)輸出電壓相等。

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圖06上面部分的正負(fù)全波整流電路，如果仔細(xì)看看，和圖06下面的電路完全相同。

但圖06下面電路絕不是橋式整流電路，形似而已。圖06下面的電路，是兩個全波整流電路的組合。

如果將該圖中下面電路負(fù)電源負(fù)載斷開，那么繞組A1中僅有向上的電流，A2中僅有向下的電流。若正電源負(fù)載斷開，那么繞組A1中僅有向下的電流，A2中僅有向上的電流。由此可見，圖06下面的整流電路不是橋式整流電路，而是兩個全波整流電路的組合。

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除了直流電動機這類非常簡單粗糙的負(fù)載以外，電子設(shè)備中的整流電路都需要配合濾波電路，整流后的電壓電流經(jīng)濾波后才能夠供電子設(shè)備使用。

上圖是全波整流電容濾波的典型電路。圖中C是濾波電容，ZL代表負(fù)載。

如果我們把示波器接到濾波電容C的兩端，我們將看到下面這樣的波形。

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電容C兩端的電壓是起伏的，這個起伏一般稱為紋波。

如果我們使用雙蹤示波器，另一通道接到圖01中的M點，兩通道使用相同的靈敏度，那么兩通道電壓波形如下：

我們看到，繞組A1兩端電壓(黑色)在峰值附近有一段接近于與紋波(藍(lán)色)上面的一個“鼓包”重合。

藍(lán)色曲線是電容C兩端電壓，C兩端電壓在“鼓包”處上升。電容兩端電壓上升說明該電容正在被充電。這個充電電流是從哪里來的?顯然，是因為繞組A1兩端電壓瞬時值超過電容兩端電壓，所以是繞組A1經(jīng)過整流二極管D1對電容C充電。

當(dāng)繞組A1兩端電壓經(jīng)過最大點而下降，低于電容C兩端電壓時，繞組A1當(dāng)然就不會對電容充電。此階段電容對負(fù)載放電，兩端電壓逐漸下降。

從M點電壓波形和電容兩端電壓波形的時間關(guān)系，可以想見：M點電壓波形谷值(反方向最大值)時電容兩端電壓波形上的“鼓包”是另一半繞組A2的N點經(jīng)二極管D2對電容C充電。

如果我們使用更多蹤多示波器，而且可以測量電流，那么變壓器二次繞組中點K處多電流波形和繞組電動勢以及電容兩端電壓關(guān)系如圖04：

圖中藍(lán)色曲線是電容C兩端電壓，紅色曲線是地線到變壓器中點K處的電流。

為了分析全波整流電容濾波電路的工作，我們在圖04中加上注釋符號，如圖05。

在圖05的分析中，我們假定二極管是理想二極管，正向壓降為零。

圖05中，黑色曲線是兩半個二次繞組的電動勢(開路電壓)，不是兩半個繞組的端電壓。電動勢曲線在橫軸下面部分沒有畫出。藍(lán)色曲線是電容C兩端電壓，紅色曲線是兩半個繞組中的電流。

任取半個工頻周期，時刻t1之前變壓器二次繞組電動勢小于電容兩端電壓，兩支二極管中均無電流，負(fù)載靠電容放電維持其中的電流。時刻t1開始繞組電動勢大于電容兩端電壓，繞組A2通過二極管D2對電容C充電，紅色曲線開始上升。隨著二次繞組電動勢增加，電流也迅速變大，電容兩端電壓增加。在t1到t2這段時間內(nèi)，二次繞組不僅為電容充電，同時也為負(fù)載供電。待到二次繞組電動勢開始下降時，充電電流迅速變小，直到二次繞組電動勢低于電容兩端電壓時，充電停止，二次繞組中電流為零。時刻t2之后，電容向負(fù)載放電以維持負(fù)載中電流，電容兩端電壓降低。

圖中我們看到，t1到t2這段時間內(nèi)，繞組電動勢和電容兩端電壓稍有差別，黑色曲線略高于藍(lán)色曲線。這是因為繞組總有一定電阻，會降掉一部分電壓，而且繞組中電流越大，電壓降落越厲害。兩曲線之差就是繞組電阻的壓降。

下半個工頻周期內(nèi)，前述過程重復(fù)，只不過下半個周期改由繞組A1和二極管D1在時刻t3開始對電容充電，到時刻t4結(jié)束。時刻t2到時刻t3這段時間繞組中沒有電流，全靠電容對負(fù)載放電維持負(fù)載中的電流。

兩半個二次繞組A1和A2交替通過二極管對電容充電，然后電容對負(fù)載放電，這就是全波整流電容濾波的工作過程。

我們看到，電容濾波電路中，變壓器繞組中電流是斷續(xù)的，是一個一個比較窄的脈沖。電流不連續(xù)，呈脈沖形式，這是電容濾波的特點。