半波整流中如何有效滤除负半周？

摘要： 半波整流是一种利用二极管的单向导通特性来进行整流的常见电路，其作用是将交流电转换为直流电，以下是关于半波整流滤负半周的详细介绍：工作原理半波整流电路由电源变压器、整流二极管和负载电...

半波整流是一种利用二极管的单向导通特性来进行整流的常见电路，其作用是将交流电转换为直流电，以下是关于半波整流滤负半周的详细介绍：

工作原理

半波整流电路由电源变压器、整流二极管和负载电阻组成，当交流电输入时，在正半周，二极管承受正向电压而导通，电流通过负载电阻；在负半周，二极管承受反向电压而截止，负载电阻上无电流通过，这样，输出电压只有输入交流电压的正半周部分，实现了对负半周的滤除。

电路组成及元件选择

1、电源变压器：将市电电压变换为所需的交变电压值，其二次侧电压的有效值需根据负载和后级电路需求确定，若后级是电子电路，通常用12V或18V等；若是作为一般电源使用，则可能需要更高的电压。

2、整流二极管：应具备足够的最大整流电流和最高反向工作电压，最大整流电流需大于实际流过二极管的电流，最高反向工作电压应大于输入交流电压的峰值，一般按照电网电压峰值的1.52倍来选取。

3、负载电阻：根据具体应用选择合适的阻值，以获得所需的直流电压和电流。

滤波方法

由于半波整流输出的直流电压存在较大的脉动成分，通常需要采用滤波电路来减少脉动，使输出电压更加平滑，常见的滤波方法有以下几种：

1、电容滤波：在整流电路的输出端并联一个较大容量的电解电容，电容在二极管导通时充电，储存能量；在二极管截止时放电，为负载提供电流，从而减少输出电压的脉动，但电容滤波会使输出电压的平均值升高，且存在冲击电流大、带载能力差等问题。

2、电感滤波：与负载串联一个电感，电感具有储能和滤波作用，能使输出电流变得平滑，进而使输出电压的脉动减小，不过，电感滤波的效果相对较差，且体积大、成本高。

3、电容电感组合滤波：先并联电容进行初步滤波，再串联电感进一步减少脉动，这种组合滤波方式能取得较好的滤波效果，但成本也较高。

优缺点

1、优点：电路简单，只需一个二极管即可实现整流；成本低，适用于对成本敏感的小电流整流场合；输出波形中不含负半周，可用于一些特殊应用，如信号处理中的包络检波等。

2、缺点：只利用了交流电的一半，电流利用率低，输出直流电压的平均值仅为输入交流电压有效值的0.45倍左右；输出波形存在较大的脉动和纹波，需要较大的滤波电容才能得到较为平滑的直流电压；二极管承受的反向电压较高，对二极管的耐压要求较高。

应用场景

半波整流常用于一些对电源要求不高、负载较小的电子设备中，如简单的充电器、指示灯电路等，在一些特殊的工业控制和仪器仪表领域，也会用到半波整流来实现特定的功能，如信号调制和解调等。