整流器是一種將交流電轉換為單向電流的電子設備，換句話說，整流器將交流電壓轉換為直流電壓。我們在幾乎所有的電子設備中都使用整流器，主要是在電源部分，將主電壓轉換為直流電壓。每個電子設備都只能在直流電源上工作。
整流器按導通周期分類，可分為：
（1）半波整流器。
（2）全波整流器。
一、什么是半波整流器？
半波整流器是一種只對波形的半個周期進行整流的整流器。本文介紹了半波整流電路的工作原理。半整流器由降壓變壓器、連接在變壓器上的二極管和連接在二極管陰極端的負載電阻組成。半波變壓器電路圖如下圖所示：
主電源電壓提供給變壓器，變壓器將增加或降低電壓并提供給二極管。在大多數情況下，我們將通過使用降壓變壓器來降低電源電壓，降壓變壓器的輸出也是交流電。這種降低的交流電壓提供給與變壓器次級繞組串聯連接的二極管，二極管是電子元件，只允許正向偏置電流，不允許反向偏置電流。從二極管我們將獲得脈動直流電并提供給負載電阻RL。
半波整流器的工作原理：
提供給整流器的輸入將具有正循環和負循環。半整流器將只允許正半周而忽略負半周。所以首先我們將看到半波整流器如何在正半周內工作。
正半周期：
在輸入交流電源提供給降壓變壓器的初級繞組的正半周期中，我們將在次級繞組處獲得降低的電壓，該電壓提供給二極管。
二極管將允許電流在正向偏壓中以順時針方向從陽極流向陰極（二極管導通將在正向偏壓下發生），這將僅產生交流的正半周期。
二極管將消除電源中的變化并將脈動直流電壓提供給負載電阻RL。我們可以在負載電阻處獲得脈動直流電。
負半周期：
在負半周，電流將沿逆時針方向流動，二極管將進入反向偏置。在反向偏置下，二極管不會導通，沒有電流從陽極流向陰極，我們無法在負載電阻上獲得任何功率。
只有少量的反向電流從二極管流出，但該電流幾乎可以忽略不計。負載電阻兩端的電壓也為零。
二、半波整流器的特點
半波整流器有一些特點，它們是:
1.效率：效率定義為輸入交流與輸出直流之比。
效率：? = P dc / Pac
輸送到負載的直流功率，Pdc = I2dc RL = ( Imax/pi ) 2 RL
變壓器的交流電源輸入，Pac=二極管結點的功耗+負載電阻RL的功耗
=I2rms RF + I2rms RL = {I2MAX/4}[RF + RL]
整流效率，? = Pdc / Pac = {4/ 2}[RL/ (RF + RL)] = 0.406/{1+ RF/RL }
如果RF被忽略，半波整流器的效率為40.6％。
2、紋波系數：定義為輸出直流中交流成分的多少。它只不過是輸出直流電中的交流噪聲量。紋波系數越小，整流器的性能越好。半波整流的紋波系數約為1.21（全波整流約為0.48）。它可以計算如下：
負載電流I的有效值是諧波電流I1、I2、I3、I4和直流電流Idc的均方根值之和。
I2 =I2dc+I21+I22+I24 = I2dc +I2ac
紋波系數，表示為 γ = I ac / Idc = (I2 – I2dc) / Idc = {( I rms / Idc2)-1} = Kf2 – 1)
其中 Kf 是輸入電壓的形狀因子。形狀因子表示為
Kf = Irms /Iavg = (Imax/2)/ (Imax/pi) = pi/2 = 1.57
所以，紋波系數，γ = (1.572 – 1) = 1.21
3、反向峰值電壓： 定義為二極管在反向偏壓下所能承受的最大電壓。在反向偏置期間，由于二極管不傳導二極管兩端的總電壓降。因此峰值反向電壓等于輸入電壓 Vs。
4.、變壓器利用率 (TUF)：TUF 定義為輸送到負載的直流功率與變壓器次級交流額定值的比率。半波整流器約為 0.287，全波整流器約為 0.693。
半波整流器主要用于小功率電路。與其他整流器相比，它的性能非常低。
以上就是英銳恩單片機開發工程師分享的“什么是半波整流器？有什么工作原理和特點？”。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發，提供8位單片機、16位單片機、32位單片機。
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