什么是半波浪整流器？
整流器是将交流电流（AC）转换为的设备直流电（DC）。它通过使用二极管或一组二极管来完成。半波整流器使用一个二极管，而a全波整流器使用多个二极管。
半波整流器的工作利用二极管仅允许的事实当前的在一个方向上流动。
半波整流理论
半波整流器是最简单的整流器可用形式。我们稍后会查看一个完整的半波整流电路 - 但是让我们首先了解这种类型的整流器正在做什么。
下图说明了半波整流器的基本原理。当一个标准交流波形通过半波整流器时，只有一半的交流波形保留下来。半波整流器只允许一个半周期(正或负半周期)的交流电压通过，并将阻塞直流侧的另一个半周期，如下所示。
仅需要一个二极管来构造半波整流器。从本质上讲，这是半波整流器正在进行的。
由于DC系统被设计成具有在单个方向（以及持续电压的电流（以及稍后的恒定电压）的电流，因此将具有正极和负循环的交流波形通过直流设备置于DC设备可能具有破坏性（和危险）后果。因此，我们使用半波整流器将交流输入功率转换为直流输出功率。
但二极管只是它的一部分 - 一个完整的半波整流电路包括3个主要部分：
- 一个变压器
- 电阻性负载
- d
iode
半波整流电路图是这样的:
我们现在将通过半波整流器如何将AC电压转换为DC输出的过程
首先，将高AC电压施加到初级侧降压变压器我们将在次级绕组处获得低电压，该次级绕组将应用于二极管。
在AC电压的正半周期期间，二极管将是向前偏置的并且电流流过二极管。在AC电压的负半周期期间，二极管将是反向偏置的，并且电流流将被阻挡。辅助侧（DC）上的最终输出电压波形如上图所示。
乍一看，这可能会让人感到困惑，所以让我们深入研究一下这个理论。
我们将重点放在电路的第二侧。如果我们用一个源电压代替二次变压器线圈，我们可以将半波整流器的电路图简化为:
现在我们没有转换器部分的电路分散了我们的注意力。
对于交流源电压的正半周，等效电路有效地变为:
这是因为二极管是向前偏置的，因此允许电流通过。所以我们有一个闭路。
但当交流源电压为负半周时，等效电路变为:
因为二极管现在处于输入状态反向偏见模式，无电流能够通过它。因此，我们现在有一个开路。由于在此期间电流不能流过负载，因此输出电压等于零。
这一切都很快 - 因为交流波形会在每秒多次（取决于频率）之间的正负之间振荡。
这是一个半波整流器波形在输入侧上的样子（v在），它在输出方面看起来像什么（v出）整流后（即从AC转换为DC）：
上面的图表实际上显示了一个正半波整流器。这是一个半波整流器，它只允许正半周期通过二极管，并阻止负半周期。
阳性之前和之后的电压波形
相反，负半波整流器只允许通过二极管的负半周期，并阻挡正半周期。a之间的唯一区别
正如你可以看到在图5下面，二极管现在是在相反的方向。因此，只有当交流波形处于负半周时，二极管才会正向偏置。
半波整流电容滤波器
我们从上面的理论获得的输出波形是脉动DC波形。这是在没有过滤器的情况下使用半波整流器时获得的。
滤波器是用于将脉冲DC波形转换为恒定DC波形的组件。它们通过抑制波形中的直流纹波来实现这一点。
虽然没有滤波器的半波整流器理论上是可能的，但它们不能用于任何实际应用。由于直流设备需要一个恒定的波形，我们需要“平滑”这个脉动波形，以便在现实世界中使用。
这就是为什么实际上我们使用具有滤波器的半波整流器。一个电容器或者电感器可以用作过滤器 - 但最常用的具有电容滤波器的半波整流器。
下面的电路图显示了如何使用电容滤波器来平滑一个脉动直流波形到一个恒定直流波形。
半波整流器公式
我们现在将基于上面的前面的理论和图来导出半波整流器的各种公式。
半波整流器的纹波因子
“纹波”是在将AC电压波形转换为DC波形时的不需要的AC分量。即使我们尝试最佳删除所有AC组件，输出侧仍然存在一些少量留在DC波形上。这种不良的AC组件称为“纹波”。
为了量化半波整流器可以将交流电压转换为直流电压，我们使用所谓的纹波因子（由γ或r表示）。涟漪因子是比率均方根值AC电压（在输入侧）和整流器的直流电压（在输出侧）。
波纹因子的公式是：
它也可以重新排列到等于：
半波整流器的纹波因子等于1.21（即γ= 1.21）。
注意，为了构造一个好的整流器，我们想要把纹波系数保持在尽可能低的水平。这就是为什么我们使用电容和电感作为滤波器来减少电路中的波纹。
效率 半波整流器
整流效率（η）是输出直流电源和输入交流电源之间的比率。公式
效率减半
半波整流器的均方根值
要导出半波整流器的RMS值，我们需要计算负载的电流。如果瞬时负载电流等于il= I.米sinωt，然后是负载电流的平均值（一直流）等于：
在哪里
对于半波整流器，RMS负载电流（Irms.）等于平均电流（i直流)乘以π/2。因此，负载电流(Irms.）对于半波整流器是：
我在哪里米= I.最大等于通过负载的瞬时峰值电流。
半波整流器的峰值反电压
峰值逆电压（PIV）是二极管在反向偏置条件期间可以承受二极管的最大电压。如果施加电压超过PIV，则二极管将被破坏。
半波整流器的形状因子
形状因子（F.F）是RMS值与平均值之间的比率，如下面的公式所示：
半波整流器的形状因子等于1.57（即F.F = 1.57）。
输出直流电压
输出电压（V直流）横跨装载电阻器表示：
半波整流器的应用
- 用于整改应用程序
- 用于信号解调应用
- 用于信号峰值应用
半波整流器的优点
半波整流器的主要优点在于它们的简单性。因为它们不需要尽可能多的组件，它们更简单，更便宜
因此，半波整流器的主要优点是：
- 简单（较少数量的组件）
- 前期成本更低(因为他们的装备更少。尽管随着时间的推移，由于电力损耗的增加，成本会更高)
半波整流器的缺点
半波整流器的缺点是:
- 它们只允许每个正弦波通过半个周期，而另外半个周期被浪费了。这会导致电力损失。
- 它们产生低输出电压。
- 我们获得的输出电流不是纯粹的DC，它仍然包含很多纹波（即它具有高纹波因子）
3相半波整流器
上面的所有理论都处理了单相半波整流器。虽然3相半波整流器的原理相同，但特性是不同的。波形，纹波因子，效率和rms输出值不相同。
的
三相半波二极管整流器一般由三相电源连接三相变压器组成，变压器的二次绕组总是通过三相变压器连接星形连接。这是因为需要中性点来将负载连接回变压器次级绕组，为能量流动提供了一条返回路径。
为纯电阻负载供电的三相半波整流器的典型配置如下图所示。在这里，变压器的每一相位被认为是一个单独的交流电源。电压的模拟和测量如下电路所示。这里我们连接了一个人电压表跨越每个来源以及负载。
三相电压如下所示。
电阻负载两端的电压如下所示。电压以黑色显示。
所以从上图可以看出，当R相的值为时，二极管D1导通
在这里，产生的直流电压信号的波形不是纯粹的直流，因为它不是平坦的
电阻负载的平均输出电压为
在那里,
输出电压的均方根值为
纹波电压等于，
电压纹波因子等于，
上面的公式表明电压纹波是显著的。这是不可取的，因为这会导致不必要的功率损失。
直流输出功率，
交流输入电源，
效率，
尽管3相半波整流器的效率看似高，但它仍然小于A的效率3相全波二极管整流器。虽然三相半波整流器更便宜，但与在其较高功率损失中丢失的金钱相比，这种节省成本是微不足道的。因此，在工业中不常用三相半波整流器。
