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在电力电子和电气工程领域，整流桥是一种常见的电路结构，用于将交流电（AC）转换为直流电（DC）。这一过程是许多电子设备和电源系统的基础。

交流电与直流电简介

交流电（AC）：电流方向和电压大小随着时间以一定频率（常见为50Hz或60Hz）周期性变化的电能形式。交流电便于远距离传输与变压。

直流电（DC）：电流方向与电压保持恒定的电能形式，适合电子设备的稳定运行。

将交流电转化为直流电，是实现电子设备正常供电的关键过程。

整流桥的构成

整流桥通常采用四个二极管按照桥式连接组成，称为“桥式整流电路”。

二极管作用：二极管是单向导电器件，允许电流只在一个方向通过。

桥式连接：四个二极管构成一个桥架，能够有效处理交流电的正负半周。

整流桥的工作原理

1.正半周工作过程

当交流电压的正半周输入整流桥时：

二极管D1和D2顺向导通，电流通过负载；

另外两个二极管D3和D4反向截止，不导通；

负载端电流方向与电压极性保持一致，流过负载。

2.负半周工作过程

当交流电压的负半周输入时：

二极管D3和D4顺向导通，电流继续通过负载；

二极管D1和D2反向截止；

尽管交流电的输入极性改变，但负载上的电流方向不变。

3.双向输入，单向输出

通过上述两个半周的交替工作，整流桥实现了无论输入电压极性如何变化，负载端电流方向始终一致，实现了“全波整流”。

整流桥转换效果

经过整流桥处理后：

交流电的双向周期电压被转化为同方向的脉动直流电压；

虽然输出电压依然存在波动（脉动），但已不再改变方向；

配合滤波和稳压电路，可以进一步获得平滑稳定的直流电压。

整流桥的优势

效率高：全波整流较半波整流效率高，能更充分利用交流电；

结构简单：只需四个二极管即可实现稳健的全波整流；

输出质量好：输出脉动频率加倍，滤波更容易实现。

整流桥能够将交流电转换成直流电的关键在于四个二极管的桥式连接，使得无论交流电的正负半周怎样交替变化，负载端的电流方向都保持一致，实现了电流的单向流动，完成了从交流到直流的转换。

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