全波整流电路的理论方法是什么?
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发布时间：2022-04-23 04:14
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时间：2023-10-14 11:18
书到用时方恨少 书中自有墨飘香上一页 目录页 下一页整流电路 大多数电器设备无法直接使用交流电，必须把交流电转换成直流电以后才能加以利用。把交流电转换成直流电的过程叫做“整流”。在具体说明交流电是如何变成直流电以前，还是先介绍一下什么是直流电和交流电吧，毕竟这个教程是面对无任何基础的读者的。
先说一下直流电。其定义是：方向不变的电流叫做直流电。比如从电池（包括干电池，充电电池等等各种电池）里面出来的电就是直流电，其方向都是从电池正极出来，沿着导线经过用电设备（灯泡）再回到电池负极，如下图图中所示。
如果把电池倒过来连接，如下图，那么电流方向自然就反过来了。
有一点需要注意：我们日常生活中所说的直流电不仅是指电流方向不变，而且电流大小也不变。这种电流应该叫做“稳恒直流电”。所以，要注意日常生活中的直流电和直流电的定义是有区别的，直流电的定义只和方向有关，而和其电流大小无关！
交流电和直流电不同，它没有固定的方向。也就是说，如果一个电路使用的是交流电，那么里面的电流一会儿朝一个方向流动，一会儿又反过来流动，过一会儿又反过去......如此周而复始的不停的反复。
上图中，灯泡接的是交流电源。有的读者可能会发出疑问：“以前我们电路中灯泡都是接直流电源的，现在又接交流电源了，我知道灯泡接直流电是可以正常工作的，比如一样家用电器－－手电筒，它接交流电可以正常工作么？”答案是：可以的。有些设备是交流电和直流电都可以工作的，什么样的设备呢？纯电阻设备。比如，灯泡，电炉子，电热杯等等，当然，前提条件是电压要和原来的一样，纯电阻电器设备，如果原来使用3v直流电，即使你接通3v交流电它还是会一样正常工作的。
既然交流电的电流方向是反反复复的，那么，它朝一个方向流动时会持续多长时间呢？这是交流电的参数之一。以我们使用的市电220v交流电为例，它是这样工作的：它先朝一个方向流动（为了说明方便，称这个方向为正向）10毫秒，然后反过来，反向流动10毫秒；再正向流动10毫秒，再反向10毫秒......我们可以看出：正向流动10毫秒再反向流动10毫秒这是一个基本的过程，以后总是在重复这个基本过程。1秒钟重复多少次呢？1秒＝1000毫秒，1000毫秒÷20毫秒＝50次。这个在1秒钟内重复的次数称为“频率”，其单位是“赫兹”。我们的市电在一秒钟内重复50次，称其频率为50赫兹。频率是交流电的一个重要参数，如果说是直流电，就一个参数“电压”基本上就可以说明了，比如“220v直流电”；而交流电，至少要两个参数“电压”和“频率”，所以通常说“220v50Hz交流电”（读做220伏50赫兹交流电）。
为什么我们使用的市电是50Hz而不是60、70Hz呢？这是由发电厂决定的，发电厂发出的电就是50Hz，我们使用的电都是从发电厂出来的，当然也是50Hz了。要想得到其它频率的交流电，需要你自己去做。怎么做呢？用直流电去变，变成交流电。在变的同时，你自己可以决定频率的。这个把直流电变成交流电的过程称为“逆变”，逆变是整流的相反的过程。鉴于逆变电路比较复杂，暂时我们就不介绍了，将来我会详细说明的。其实，只要你会逆变，你就可以轻易的做出电棍来。
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下面，让我们进入正题，去“整流”！先看看比较简单的“半波整流”电路如下图：
呵呵，是不是很简单？其实就是交流电路里面串联了一个二极管而已。还记得么？二极管是单向导电的。当电流顺时针时，二极管导通，电流通过；当电流逆时针时，二极管承受反向电压，不导通。所以，虽然使用的是交流电源，但是由于有二极管的存在，导致通过灯泡的电流方向始终是从上到下，没有从下到上的时候，因此，通过灯泡的电流是直流电。通俗点说，是二极管把逆时针方向电流给“砍”掉了，真正被利用的只有顺时针电流，只有一半，因此，这种整流的发方法被称为“半波整流”。有没有全部利用的方法呢？有，就是“全波整流”。
全波整流要使用4个二极管，电路图如下：
下面我们分析一下电流是如何运动的。当电流从交流电源出来向上运动时，它沿着导线来到二极管D1和D2交界处，这时候它有两个方向可以走，一是向左走，通过D1，但由于二极管单向导电，此路不通，所以只能向右走，通过D2；这时候也有两个方向可以走，向下，通过D4，同理，此路不通，所以电流从上至下通过灯泡来到D1和D3的连接处。这时候电流该如何走呢？是通过D1回到电源呢还是通过D3回到电源呢？记住：电流不可能从电源的一个极出来又回到这个极，它只能回到另外一个极！所以，显然，电流通过D3回到电源，完成一次循环。这个过程电流走向如下图：
另外一个过程分析同理，我就不详细说明了，如下图所示：
由上面两幅图我们可以得出结论：无论交流电源的电流怎么流动，流过灯泡的电流始终是从上至下，即流过灯泡的是直流电。而且并没有电流被砍掉一半，因此称为“全波整流”。
全波整流是使用最多的整流方式，以后我们会经常用到，比如，制作一个充电器，就会用到它。做充电器的具体过程，下次再说。 资料收集于网上，版权归原作者所有 本书由“徐连春”整理制作 回顶部 上一页 目录页 下一页
