整流电路（rectifier circuit）是二极管的一个重要应用，其功能是将交流电变为直流电，下图为一个普通的直流电源的基本框图结构：
图 2-3.01
这一小节我们详细要分析的，就是图中的二极管整流器（diode rectifier）部分。作为整流器使用的二极管通常都是功率二极管，它的功率和最大正偏电流值要比一般作为开关使用的高速二极管大得多，比较常用的功率二极管有：1N4001~1N4007系列。常用的整流电路有半波整流和全波整流两种，下面分别予以介绍。
1. 半波整流
半波整流（half-wave rectification）的电路非常简单，如下图所示：
图 2-3.02
设输入电压为经过变压器变压后的正弦电压，表达式为：
当输入电压vi处于正半周且大于0.7V时，二极管导通，此时输出电压vo仅比vi小0.7V；当输入电压小于0.7V时（整个负半周和正半周小于0.7V的部分），二极管截止，输出电压vo为0，其输入和输出的对比波形图如下图所示：
图 2-3.03
当然，上图只是我们假想的理想二极管的波形，实际上，由于二极管伏安特性的非线性，在波峰处的输入电压和输出电压的差值要更大一些，真正的输入电压和输出电压的对比波形放大后是如下图所示这样的，下面是输入Vm为5V时示波器观察到的波形：
图 2-3.04
当输入电压的Vm远大于0.7V时，其实这点微小的偏差可以忽略不记。
另外，再考虑一下在半波整流情况下，二极管的反偏峰值电压（PIV），当输入电压处于负半周时，几乎所有的反偏电压都加在二极管上，所以对二极管反偏电压参数的要求是：
PIV额定值 ≥ Vm （半波整流）
一般半波整流在实际中并不太用到，因为效率太低，整个负半周都浪费掉了。所以上面介绍的半波整流，仅仅是用来帮助初步理解整流的概念的，真正实用的是下面要介绍的全波整流。
2. 全波整流
（1） 桥式全波整流
最常用的桥式（bridge network）全波整流（full-wave rectification）电路图如下图所示：
图 2-3.05
当输入电压处于正半周时，二极管D2和D3导通，二极管D1和D4截止。当输入电压处于负半周时，二极管D4和D1导通，二极管D2和D3截止。电流流动情况分别如下图所示：
图 2-3.06
注意在上图中，流过负载电阻R的电流方向始终是从右向左的，所以在R上的电压极性始终是一个方向的。另外，电流通路要经过2个二极管，所以输出电压会比输入电压下降2个0.7V（即1.4V），最终的全波整流的输入和输出波形是这个样子的：
图 2-3.07
当输入电压的Vm远大于1.4V时，可以忽略这个1.4V，近似认为输出电压的波形是这样的：
图 2-3.08
根据电路基础理论中的关于交流电“平均值”和“有效值”的公式，可以得到以下结果：
最后再来看全波整流对于二极管的PIV参数的要求，以正半周为例（此时D2和D3导通，可近似视为短路），在下图中可以看到，无论是D1还是D4，都承受了几乎所有的vi电压
图 2-3.09
所以对全波整流二极管的选型，PIV的参数要求为：
PIV额定值 ≥ Vm （桥式全波整流）
（2） 中心抽头变压器全波整流
另一种比较常见的全波整流电路为使用中心抽头变压器（center-tapped transformer）的整流电路，也叫CT全波整流，如下图所示：
图 2-3.10
变压器的初级和次级线圈绕组的匝数为1:2，次级线圈上会产生2倍于vi的电压，但是对于中间的抽头O点引出后，无论是AO之间还是BO之间，都只有次级线圈的一半匝数，故它们的电压vAO和vBO都等于vi
当输入电压处于正半周时，二极管D1导通，D2截止，负载R上的电压为vo等于次级线圈的一半（即AO之间）的电压，此值大小等于vi，流过R的电流方向为从右至左；当输入电压处于负半周时，二极管D2导通，D1截止，负载R上的电压为vo等于次级线圈的另一半（即BO之间）的电压，此值大小也等于vi，流过R的电流方向同样为从右至左。 输出电压vo的波形如下图所示：
图 2-3.11
中心抽头变压器全波整流对于二极管PIV参数的要求与桥式整流不同，从前面图中可以看到，对于每个二极管，当其反偏时，要承受整个整个次级线圈的反偏电压，即2倍的vi，所以对于中心抽头变压器全波整流二极管的选型要求为：
PIV额定值 ≥ 2Vm （中心抽头变压器全波整流）
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