带和不带滤波器的半波整流电路

将交流电转换为直流电的过程是整流。任何离线电源设备都具有整流块，该整流块将交流壁式插座电源转换为高压直流电，或将降压式交流壁式插座电源转换为低压直流电。进一步的过程将是滤波，DC-DC转换等。因此，在本文中，我们将用电路图讨论半波整流器的所有操作。

交流电压的性质在50 / 60Hz频率下为正弦波。波形如下。

现在，整流是去除交流电（AC）负部分，从而产生部分DC的过程。这可以通过使用二极管来实现。二极管仅允许电流沿一个方向流动。为了便于理解，我们可以将波形分为正半周期和负半周期。当通过二极管提供上述电压时，导通仅发生在正半周期内。因此，下面将是波形。

半波整流器的工作原理：

在半波整流器中，我们使用一个二极管消除交流电的负半周期，而在全波整流器中，我们使用4个二极管将交流电的负半周期转换为正周期。现在让我们考虑一个幅度为15Vrms的交流电压，并使用单个二极管将其整流为直流电压。二极管仅在正半周期内导通。但是，输出将是不连续的脉冲正直流电压。必须对其进行进一步滤波，以使其成为具有较小纹波的纯DC。要记住的一点是，我们通过DMM测量的所有电压，电流本质上都是rms。因此在仿真中也要考虑相同的问题。

上面的输出波形符合预期，是不连续的脉冲DC波形。为了使波形平滑或使其连续，我们在输出中添加了一个电容器滤波器。并联电容器的工作是在输出端保持恒定电压。它决定输出中存在的纹波量。

带有1uF的电容滤波器：

下面的波形显示了基于电容值（即电荷存储容量）的纹波减小。

输出波形：红色– 1uF；芥末绿– 4.7uF；蓝色– 10uF；深绿色– 47uF

用电容器操作：

在正半周期内，二极管正向偏置，电容充电，负载供电。在负半周期内，二极管会反向偏置，并且电路会断开，在此期间电容器会向其中提供存储的能量。能量存储容量越大，输出波形中的纹波越小。

理论上可以计算出纹波系数，

让我们为任何电容器值计算它，并将其与以上获得的波形进行比较。

R_负载= 1kOhm; f = 50赫兹; C _out = 1uF；我_DC =15毫安

因此，

上面的波形具有11伏的纹波，几乎是相同的。电容值越高，该差异将得到补偿。此外，效率是半波整流器比全波整流器要小的主要问题。通常，效率（ƞ）= 40％。

面包板上的实用半波整流器电路：

半波整流电路中使用的组件有：

220V / 15V AC降压变压器。
1N4007 –二极管
电阻器
电容器类

在这里，对于15V的均方根电压，峰值电压将高达21V。因此，要使用的组件应额定在25V及以上。

电路操作：

降压变压器：

降压变压器由缠绕在叠片铁芯上的初级绕组和次级绕组组成。初级匝数将高于次级。每个绕组充当独立的电感器。当通过交流电源为初级绕组供电时，绕组会受到激励并产生磁通。次级绕组经受由初级绕组产生的交变磁通，该交变磁通将电动势感应到次级绕组中。然后，该感应电动势流经连接的外部电路。绕组的匝数比和电感决定了由初级和次级产生的电动势产生的磁通量。在下面使用的变压器中

使用降压变压器将来自壁装插座的230V AC电源降压至15V AC rms。然后，按如下所示在整流电路上施加电源。