一、半波整流電路

（一）電路構(gòu)成

半波整流電路主要由電源變壓器 B、整流二極管 D 以及負(fù)載電阻 Rfz 三部分構(gòu)成。其中，變壓器的功能是將市電電壓（通常為 220 伏）轉(zhuǎn)換為電路所需的交變電壓 e2，為后續(xù)的整流過程提供合適的電壓輸入。

（二）工作原理與波形分析

變壓器次級產(chǎn)生的電壓 e2 是隨時間變化的正弦波電壓。

以圖 2（a）展示的波形為例，在 0～K 時間區(qū)間內(nèi)，e2 處于正半周狀態(tài)，即變壓器上端呈現(xiàn)正電位，下端呈現(xiàn)負(fù)電位。此時，二極管 D 承受正向電壓而導(dǎo)通，使得 e2 通過二極管順利加在負(fù)載電阻 Rfz 上。然而，在 π～2π 時間段，e2 轉(zhuǎn)為負(fù)半周，變壓器次級電壓極性反轉(zhuǎn)，下端變?yōu)檎娢唬隙俗優(yōu)樨?fù)電位，二極管 D 因此承受反向電壓，處于截止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)致負(fù)載電阻 Rfz 上無電壓輸出。隨著時間推移，在 π～2π 時間內(nèi)，電路重復(fù) 0～π 時間的工作過程；而在 3π～4π 時間內(nèi)，則重復(fù) π～2π 時間的工作狀態(tài)。如此循環(huán)往復(fù)，交流電的負(fù)半周被有效“削”除，僅保留正半周通過負(fù)載電阻 Rfz。最終，在 Rfz 上形成單一方向（上正下負(fù)）的電壓，如圖 2（b）所示，成功達(dá)成整流目標(biāo)。不過，此時負(fù)載電壓 Usc 與負(fù)載電流的幅值仍隨時間呈現(xiàn)脈動變化，故而這種輸出被稱為脈動直流。

（三）特點(diǎn)與應(yīng)用局限

半波整流這種通過舍棄交流電負(fù)半周來獲取直流成分的方法，整流效果的實(shí)現(xiàn)是以犧牲一半交流能量為代價的，電流利用率相對較低。經(jīng)過計(jì)算分析可知，負(fù)載上獲得的直流電壓平均值 Usc 僅為 0.45e2。基于這一特性，半波整流電路更適合應(yīng)用于高電壓、小電流的工作場景，而在常規(guī)無線電設(shè)備中，由于其整流效率等問題，采用比例并不高。

二、全波整流電路

（一）電路結(jié)構(gòu)

通過對半波整流電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行巧妙改進(jìn)，可得到全波整流電路。圖 3 呈現(xiàn)了全波整流電路的原理圖。從結(jié)構(gòu)上看，該電路相當(dāng)于兩個半波整流電路的組合。與半波整流電路不同之處在于，全波整流電路要求變壓器次級線圈中心抽頭，將次級線圈分割為兩個對稱的繞組，進(jìn)而在次級線圈兩端引出兩個大小相等但極性相反的電壓 e2a 和 e2b，從而構(gòu)建出兩個獨(dú)立的通電回路，即 e2a、D1、Rfz 以及 e2b、D2、Rfz。

（二）工作原理與波形闡釋

結(jié)合圖 4 的波形圖可深入理解全波整流電路的工作機(jī)制。在時間范圍 0～π 內(nèi)，e2a 對二極管 D1 來說是正向電壓，使得 D1 導(dǎo)通，在負(fù)載電阻 Rfz 上形成上正下負(fù)的電壓；與此同時，e2b 對 D2 則是反向電壓，D2 截止，如圖 4（b）所示。當(dāng)時間進(jìn)入 π～2π 區(qū)間，情況發(fā)生反轉(zhuǎn)，e2b 對 D2 成為正向電壓，促使 D2 導(dǎo)通，負(fù)載電阻 Rfz 上依然得到上正下負(fù)的電壓；對應(yīng)的，e2a 對 D1 是反向電壓，D1 處于截止?fàn)顟B(tài)，如圖 4（c）所示。

（三）優(yōu)勢與挑戰(zhàn)

全波整流電路的優(yōu)勢在于充分利用了交流電的正負(fù)兩個半周，使負(fù)載電阻 Rfz 在交流電的整個周期內(nèi)都有同一方向的電流流過，如圖 4（b）示意，因此得名全波整流。相較于半波整流，全波整流顯著提升了整流效率，負(fù)載直流電壓平均值 Usc 可達(dá) 0.9e2，是半波整流的兩倍。然而，這種電路也存在一些局限。首先，圖 3 所示的全波整流電路對變壓器提出了次級中心抽頭的要求，這在實(shí)際制作過程中會帶來諸多不便；其次，電路中每個整流二極管承受的最大反向電壓是變壓器次級電壓最大值的兩倍，這就需要選用能夠承受更高電壓的二極管，增加了元件選型的難度和成本。