二極管整流電路
在技職體系課程中必學到二極管整流電路的應用，學習內容主要有整流電路之半波、全波、橋式整流電路等，因此對其工作原理和特性都要有基本了解之外，對於整流電路實際操作都要動手實習。
- 半波整流電路、全波整流電路、橋式整流電路的工作原理和特性。
- 二極管整流電路實作
電子元件當中二極管（Diode）是一種具有兩個電極的裝置，只允許電流由單一方向流過。許多的使用是應用其整流的功能。
理想的二極管在順向導通時兩個電極（陽極和陰極）間擁有零電阻，而逆向時則有無窮大電阻，即電流只允許由單一方向流過二極管。
二極管具有陽極和陰極兩個端子，電流只能往單一方向流動。也就是說，電流可以從陽極流向陰極，而不能從陰極流向陽極。對二極管所具備的這種單向特性的應用，通常稱之為「整流」功能。
因為其順向流通逆向阻斷的特點，二極管可以想成電子版的逆止閥。然而實際上，二極管並不會表現出如此完美的開關性，而是呈現出較為複雜的非線性電子特徵——這是由特定類型的二極管技術決定的。一般來說，只有在順向超過障壁電壓時，二極管才會工作（此狀態被稱為順向偏壓）[1]。一個順向偏壓的二極管兩端的電壓降變化只與電流有一點關係，並且是溫度的函數。因此這一特性可用於溫度傳感器或參考電壓。
半導體二極管的非線性電流-電壓特性，可以根據選擇不同的半導體材料和摻雜不同的雜質從而形成雜質半導體來改變。特性改變後的二極管在使用上除了用做開關的方式之外，還有很多其他的功能，如：用來調節電壓（稽納二極管），限制高電壓從而保護電路（雪崩二極管），無線電調諧（變容二極管），產生射頻振盪（隧道二極管、耿氏二極管、IMPATT二極管）以及產生光（發光二極管）。
半導體二極管中，有利用P型和N型兩種半導體接合面的PN接面效應，也有利用金屬與半導體接合產生的蕭特基效應達到整流作用的類型。若是PN接面型的二極管，在P型側就是陽極，N型側則是陰極。
將交流電壓（Alternating Current，縮寫：AC）轉換為直流電壓（Direct-Current，縮寫：DC）的整流方式主要有半波整流和全波整流兩種，整流方式都利用了二極管的電流正向流通特性來進行。
在半波整流器中，交流波形的正半週或負半週其中之一會被消除。只有一半的輸入波形會形成輸出，對於功率轉換是相當沒有效率的。
- 單相半波整流
半波整流在單相供應時只使用一個二極管。
- 三相半波整流
與單相全波整流相比，三相供應時使用三個二極管，相當於三組單相半波整流，每組負責取得每一相線的一個半週的電壓。
全波整流可以把完整的輸入波形轉成同一極性來輸出。由於充份利用到原交流波形的正、負兩部份，並轉成直流，因此更有效率。全波整流有中心抽頭式與橋式：
- 單相中心抽頭式全波整流
對於單相交流電，如果變壓器是中心抽頭型的，兩個背對背的二極管（指陰極接陰極，或陽極接陽極）便可組成全波整流。未做濾波時的平均Vdc=0.636Vm，頻率為原來頻率2倍。每個二極管PIV值2Vm。但與前述的橋式整流相比，全波整流需要兩倍的變壓器次級繞組，因此現今少用，但早期真空管年代較為常用。
一般的真空管整流器，常會把一個陰極和兩個對應的陽極一起封裝在一個容器內；這樣，一個真空管裏就等於具有兩個陰極相連的二極管功能，方便全波整流之用。5U4與5Y3就是這種構造的整流管。
- 三相中心抽頭式全波整流
- 單相橋式全波整流
如果不是使用具有中間抽頭的變壓器，而只有一組輸出線圈，則需使用四個二極管才能做全波整流。令峰值電壓為Vm，未做濾波時的平均Vdc=0.636Vm，頻率為原來AC頻率的2倍，每個二極管所承受的逆向峰值電壓（PIV, Peak Inverse Voltage）值是Vm。輸出電壓之有效值（Vrms）約為0.707Vm（最大值）。此種方式（如圖）稱為橋式整流，這四個二極管合稱為橋式整流器：
- 三相橋式全波整流
三相交流，使用六個二極管。通常有三對的二極管，不過，每一對不是同樣會被用在全波單相整流電路的雙二極管，而是將對處於系列（陽極陰極）。通常，市面雙二極管有四個接頭，所以使用者可以將它們配置為單相拆分供應使用供半一座橋或三相。
生成交流（這樣的設備被稱為交流發電機）的大多數設備生成三相交流。一個汽車交流發電機有六個裏面作為電池充電應用程式的全波整流二極管。
符號說明：
- Vdc,Vav - 直流輸出電壓，平均電壓
- Vp - 峰值電壓（半波中的）
- Vrms - 輸出的RMS（均方根值）電壓，註; RMS值也稱有效值
- π = ~ 3.14159
- e = ~ 2.71828
若對於以上解說有不瞭解，可研習以下外部教學課程，循序漸進學習本課程
- ↑ 李慶常，王美玲. 《数字电子技术基础》. 機械工業出版社, 北京. 2009. ISBN 978-7-111-04154-2.
- 參考書籍