11.8 : полуволновой выпрямитель

Полупериодный выпрямитель — это фундаментальная схема в электронике, предназначенная для преобразования напряжения переменного тока (AC) в однонаправленное напряжение. В нем используется простейшая форма диодного выпрямления, при которой схема включает один диод, включенный последовательно с нагрузочным резистором и источником питания переменного тока.

Работа полуволнового выпрямителя основана на том принципе, что диоды пропускают ток только в одном направлении. Во время положительных полупериодов входного переменного тока диод смещается в прямом направлении, поскольку входное напряжение превышает пороговое значение диода. Следовательно, через цепь течет ток, и на нагрузочном резисторе возникает выходное напряжение. Это выходное напряжение представляет собой входное напряжение минус прямое падение напряжения на диоде.

С другой стороны, во время отрицательных полупериодов диод смещен в обратном направлении. Входного напряжения недостаточно для преодоления внутреннего потенциального барьера диода, что делает диод непроводящим. Следовательно, ток отсутствует, и выходное напряжение падает до нуля. Результатом этого выпрямления является пульсирующий постоянный ток (DC), который течет только в течение положительных полупериодов входного переменного сигнала.

Важнейшим параметром диодов в схемах выпрямителя является пиковое обратное напряжение (PIV). Это максимальное напряжение, которое диод может выдержать в условиях обратного смещения без пробоя. В полуволновом выпрямителе PIV по существу представляет собой пиковое значение входного переменного напряжения, но с противоположной полярностью. Очень важно, чтобы выбранный диод мог выдерживать ожидаемый PIV, чтобы предотвратить повреждение и обеспечить долговечность схемы.