直流电源设计入门之变压器

交流电经过变压器降压之后，虽然幅值降低但还是正弦波形的交流电，需要经过整流之后“整成”单向脉动电压。

单相半波整流

二极管D具有单向导通性，变压器次级电压U正半周时二极管D导通，此时负载RL上的电压是U0；变压器次级电压U负半周时二极管D截止，此时负载RL上的电压为零。单相半波整流电路的电压和电流的理想波形如下（注意是理想波形，二极管导通需要时间也就是说滞后角的问题，即涉及到波形系数，这部分电力电子技术这门课程会专门讲解；再者二极管本身具有压降）：

负载电压U0即单向脉动电压，常用一个周期的平均值说明大小，其一个周期的平均值为：

选择整流元件二极管时要注意二极管能承受的最大反向电压和正向导通电流。对于单相半波整流电路，显然二极管截止时承受的最大反向电压就是变压器次级电压的峰值，流过二极管的正向平均电流即i0。

单相桥式整流

单相半波整流最大的缺点是正弦波只有正半周起作用，由此得到的单向脉动电压波动较大。

单相桥式整流如图所示，变压器次级电压U正半周时二极管D1和D3导通，D2和D4截止；负半周时二极管D2和D4导通，D1和D3截止，负载RL上得到单向脉动电压U0的理想波形如下：

显然单相桥式整流后得到的U0，比半波整流时得到的值增加一倍，同样我们可以推导一下：

选择整流元件二极管时要注意二极管能承受的最大反向电压和正向导通电流。针对单相桥式整流电路，当变压器次级电压处于正半周时的等效图如下所示，显然二极管承受的最大反向电压也是变压器次级电压的峰值。每两个二极管串联导通正弦波的半周，因此每个二极管流过的正向平均电流为负载电流i0的一半，即0.45U/RL。

桥式整流非常普遍，因此很多厂家干脆生产整流桥集成块如MB6S等等。每种型号的整流桥都有最大反向电压和平均正向电流等关键参数，在选用时要特别注意整流桥的最大反向电压大于变压器次级电压的峰值且留有余量，平均正向电流大于负载的最大持续电流（理论上只要大于负载最大持续电流的二分之一即可，但实际应用时需要大于负载最大持续电流）。整流桥能承受的电流越大，其体积也越大，通常整流桥承受电流大于等于3A就需要配套散热结构。