全波整流器比半波整流器好吗？

我很好奇基于半波整流器或全波整流器的直流电源之间是否存在实际差异。

我的意思是我有几个小型直流电源设备，每个电源应提供12V 0.1A。它们都有一个240V-> 18V的变压器，然后是1个二极管或4个二极管，然后是78L12（0.1A调节器）和一个或两个电容器（通常为220uF或470uF）。

我的问题是，当添加一个470uF电容器和78L12时，电源是否仅用半波整流器（单个二极管）就能提供高质量的直流电压，或者桥式整流器（4个二极管）是否更好。

我还有一个基于齐纳二极管的旧12V 0.2A电源，而不是7812稳压器。它还有18V的电压流向单个二极管，然后是33R电阻器（将电流限制为0.2Amp），然后是与1000uF电容器并联的齐纳二极管。再说一次：在那儿有4个二极管会更好吗？还是由于1000uF的电容器，半波整流在这里是否足够好？

（我所有的电源工作正常，我只是好奇这些东西“为什么”和“如何”工作。）

更新：

我发现了两个更有趣的信息：

1. 每0.1安培（或更高）的输出电容应约为500 uF。这适用于全波整流器。由于我在半波整流器中看到了相同的值，所以这还不够，而且它们的设计也不好。

2. 当我们希望通过简单的变压器将5V / 12V输出（或其他两个电压）组合在一起时，不能使用4二极管整流，因为它不能为两个不同的电路提供公共接地。（一个更复杂的实际示例：我从变压器-7 / 0 / + 7 / + 18伏特获得了一个带有四根输出线的电源。然后，它使用2二极管整流得到全波7V输出，并使用1二极管整流。以获得半波18V输出。此处无法将18V线路“升级”为4二极管整流。）

如果设计正确，任何一种都可以正常工作。如果您有一个笨拙的整流器电源为7805供电，则整流器部件所需要做的就是确保满足7805的最小输入电压。

问题在于，这样的电源仅在线路周期峰值处为输入电容充电，然后7805会在峰值之间将其消耗掉。这意味着电容帽必须足够大，以便在最坏情况下的电流消耗下仍能在峰值之间的最长时间内提供最小的7805输入电压。

全波整流器的优点是正负峰均被使用。这意味着上限被充电两次。由于自上一个峰值以来的最大时间较短，因此上限可以较小，以支持相同的最大电流消耗。全波整流器的缺点是它需要4个二极管而不是1个，并且还会损失另外一个二极管压降。二极管既便宜又小巧，因此在大多数情况下，全波整流器更有意义。制作全波整流器的另一种方法是使用中心抽头变压器次级。中心接地，从两端到原始正电源都有一个二极管。这种全波整流仅在路径中有一个二极管压降，但需要更重，更昂贵的变压器。

半波整流器的一个优点是交流输入的一侧可以直接连接到直流输出的同一地。当交流输入为变压器次级时，这无关紧要，但是如果交流已经接地，则可能会成为问题。

简化说明：

理想的半波整流器仅“使用”交流波形的一半（因此称为半波）。

理想的全波桥式整流器将使用整个交流波形。

理想的全波整流器（带有中心抽头变压器）也将使用整个交流波形。

您可以看到，对于半波整流器，每隔一个交流周期都会被跳过，从而在输出波形中留下间隙。对于全波整流器，由于使用了整个波形，因此间隙消失了（有效输出频率增加了一倍）。

如果将这些波形施加到电容器，则可以很清楚地看到，对于半波整流器而言，为了保持干净的直流电，电容器必须足够大以在较大的间隙内保持电压。对于全波整流器，由于存在更多的“峰值”，因此与功率相同的半波整流器相比，电容器可以更小。

对您的问题来说，设计合理的半波整流器应具有足够大的电容器以维持调节，即使仅使用一半的交流波形，因此调节也应该很好。无需使用网桥“升级”电路。

为了澄清起见，进行降压的变压器仅在交流电上工作。整流器将交流电转换为直流电，这并不是说电压没有变化，只是电流没有双向流动。全波整流器绝对比半波整流器更出色，因为它们在周期的两个半周期都为您提供功率。他们甚至可以纠正直流极性反转！

我在70年代后期学到的经验法则是60 Hz时每安培2000 uF。这位教师还解释说，从历史上看，由于成本是基于使用真空管-汞整流器，而铜和钢的变压器组件很便宜，因此，设计一个或两个整流器是一个经济决策。时间可以改变工程决策的经济基础。

桥式整流有两个优点。

正如其他答案已经指出的那样，您可以使用较小的平滑电容器。

另一个是，如果查看半波整流器的输入电流波形，则它具有直流分量。该直流分量会导致变压器饱和问题。