图4-1 交流整流电路与输入电压、电流波形脉冲电流中含有大量的谐波，这些不同频率的每一个正弦波成分都被称为谐波分量。如果以基波100%为基础，则通常经桥式整流电容滤波的输入电流中，3次谐波分量达到77%以上，5次谐波达到50%，7次谐波达到40%，总的谐波电流含量会高出基波值，往往会达到117%左右，输入功率因数只有0.65。......
2025-09-29
电子电路中的整流电路及其应用
【摘要】：在电子电路中，能将交流电变成直流电的电路称为整流电路。在变压器二次电压u2的正半周，VD1、VD3导通，VD2、VD4截止，电流自上而下流过负载电阻；在u2的负半周，VD1、VD3截止，VD2、VD4导通，电流也是自上而下流过负载电阻。由于电容元件有隔直流、通交流的作用。电感滤波适用于负载电流波动大、波动频率较高的情况。
在电子电路中，能将交流电变成直流电的电路称为整流电路。二极管整流电路有很多种类型，这里介绍几种常用的二极管整流电路。
1.单相半波整流电路
单相半波整流电路通常由降压电源变压器、整流二极管、负载组成，如图2
1所示。
在变压器二次电压u2的正半周，u2瞬时极性是上端正下端负，此时二极管正向导通，电流自上而下流过负载电阻；在u2的负半周，其瞬时极性是上端负下端正，此时二极管因反偏而截止，没有电流流过负载。
2.单相桥式整流电路
图2
1 单相半波整流电路
图2
2所示的单相桥式整流电路中，电源变压器降压后的电压u2经过二极管加到负载电阻RL上。在变压器二次电压u2的正半周，VD1、VD3导通，VD2、VD4截止，电流自上而下流过负载电阻；在u2的负半周，VD1、VD3截止，VD2、VD4导通，电流也是自上而下流过负载电阻。图2
3是通过示波器观测到的RL两端的电压波形，可以看出正弦交流电正半周的信号直接经过二极管加到负载上，而负半周的信号同样可以经过二极管加到负载上，只是这时的信号极性与输入信号的极性相反。
图2
2 单相桥式整流电路结构图
图2
3 单相桥式整流电路波形图
（1）单相桥式整流电路主要元器件的作用。
变压器T：降压。
二极管VD1～VD4：将交流电变为单一方向的脉动直流电。
（2）主要参数。各参数计算公式见表2
2。
表2
2 各参数计算公式
3.电容滤波电路(https://www.chuimin.cn)
电容滤波电路如图2
4所示。由于电容元件有隔直流、通交流的作用。因此，输入的脉动直流电中的交流成分大部分都直接通过电容元件，而负载RL上输出的信号则以直流成分为主，但仍然含有少量的交流成分。这个输出信号就比整流电路输出的脉动直流电要平滑得多。电容滤波适用于负载电流较小的情况。
图2
4 电容滤波电路
图2
5 电感滤波电路
4.电感滤波电路
电感滤波电路如图2
5所示。电感元件具有通直流、隔交流的作用。因此，交流成分大部分都不能通过电感元件L，而直流成分则直接通过L加到负载电阻RL上。这样一来，输出的信号同样是以直流成分为主，但仍含有少量交流成分。电感滤波适用于负载电流波动大、波动频率较高的情况。
5.LC滤波和RC—π型滤波电路
LC滤波电路组成的主要元件是电容和电感（图2
6）。该电路特点是带负载能力较强，当负载变化时输出电压较稳定。滤波电容器接在电感之后，可以使整流二极管所受的冲击电流大大减小，输出的电流较大，滤波的效果好，适用于负载电流较大的场合。
图2
6 LC滤波电路
图2
7 RC—π型滤波电路
RC—π型滤波电路组成的主要元件是电容和电阻。该电路输出电压较高，波形平滑，能起到降压、限流的作用，适用于负载电流小的场合，电路结构如图2
7所示。
6.常用滤波电路的性能比较
不同滤波电路的性能是不同的，见表2
3。
表2
3 常用滤波电路性能的比较
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