全波整流器は半波整流器よりも優れていますか？

半波整流器と全波整流器に基づいたDC電源の間に実際的な違いがあるかどうか興味があります。

つまり、それぞれ12V 0.1Aを供給する小さなDC電源ユニットがいくつかあります。それらはすべてトランス240V-> 18V、次に1個のダイオードまたは4個のダイオード、次に78L12（0.1Aレギュレータ）、および1つまたは2つのコンデンサ（通常220uFまたは470uF）を備えています。

私の質問は、470uFコンデンサと78L12が追加された場合、電源が半波整流器（単一ダイオード）で良質のDC電圧を提供できるか、またはブリッジ整流器（4ダイオード）が良いかです。

また、7812レギュレータの代わりにツェナーダイオードに基づいた古い12V 0.2A電源が1つあります。また、単一のダイオードに流れる18V、次に電流を0.2アンペアに制限する33R抵抗、そして1000uFコンデンサと並列のツェナーダイオードがあります。繰り返しますが、4個のダイオードを使用する方が良いでしょうか、それとも1000uFコンデンサのおかげでここで半波整流は十分に良いでしょうか？

（私の電源はすべて正常に動作します。これらの機能が「なぜ」「どのように」機能するのか興味があります）

更新：

さらに2つの興味深い情報を見つけました。

1. コンデンサは、0.1アンペア（またはそれ以上）の出力ごとに約500 uFでなければなりません。これは全波整流器に適用されます。私は半波整流器で同じ値を見たので、それは十分ではなく、それらは悪い設計です。

2. 4ダイオード整流は、2つの異なる回路に共通のグランドを提供できないため、単純なトランスと5V / 12Vの出力（または他の2つの電圧）を組み合わせたい場合は使用できません。（より複雑な実際の例：トランス-7 / 0 / + 7 / + 18ボルトからの4本の出力ワイヤを備えた電源を持っています。次に、2ダイオード整流を使用して全波7V出力と1ダイオード整流を取得します。半波の18V出力を得るために。ここでは、18Vラインを4ダイオード整流に「アップグレード」することはできません。

適切に設計されていれば、どちらも正しく機能します。7805に給電するダム整流器電源がある場合、整流器部品が行う必要があるのは、7805への最小入力電圧が満たされていることを保証することだけです。

問題は、このような電源はラインサイクルのピークで入力キャップを充電するだけであり、7805は入力キャップをピーク間で排出することです。これは、ピーク間の最大時間にワーストケースの電流ドレインで最小7805入力電圧を供給するのに十分な大きさのキャップが必要であることを意味します。

全波整流器の利点は、正と負の両方のピークが使用されることです。これは、キャップが2倍の頻度で充電されることを意味します。最後のピークからの最大時間が短いため、同じ最大電流引き込みをサポートするために、キャップを短くすることができます。全波整流器の欠点は、1個ではなく4個のダイオードが必要であり、もう1個のダイオード電圧降下が失われることです。ダイオードは安価で小型なので、ほとんどの場合、全波整流器の方が理にかなっています。全波整流器を作成するもう1つの方法は、二次センタータップトランスを使用することです。センターはグランドに接続されており、各端から生の正電源へのダイオードが1つあります。この全波整流では、パスにダイオードを1つだけドロップしますが、より重くて高価なトランスが必要です。

半波整流器の利点は、AC入力の片側をDC出力と同じグランドに直接接続できることです。AC入力がトランスの2次側である場合、それは問題ではありませんが、ACがすでにグランド基準になっている場合は問題になる可能性があります。

簡単な説明：

理想的な半波整流器は、AC波形の半分のみを「使用」します（そのため、半波という名前が付けられます）。

理想的な全波ブリッジ整流器は、AC波形全体を使用します。

理想的な全波整流器（センタータップトランスを使用）もAC波形全体を使用します。

半波整流器では、1秒おきのACサイクルがスキップされ、出力波形にギャップが残っていることがわかります。全波整流器の場合、波形全体が使用されるため、ギャップがなくなります（実効出力周波数が2倍になります）。

これらの波形がコンデンサーに適用される場合、半波整流器の場合、クリーンなDCを維持するには、コンデンサーがその大きなギャップの間に電圧を保持するのに十分な大きさである必要があることがはっきりとわかります。全波整流器の場合、「ピーク」が多いため、同じ電力レベルの半波整流器よりもコンデンサを小さくできます。

質問に対して、適切に設計された半波整流器には、AC波形の半分のみを使用しているにも関わらずレギュレーションを維持するのに十分な大きさのコンデンサが必要です。ブリッジで回路を「アップグレード」する必要はありません。

明確にするために、電圧降圧を行うトランスはACでのみ動作します。整流器はACをDCに変換します。これは、電圧が変化しないということではなく、単に電流が双方向に流れないということです。全波整流器は、サイクルの両方の半分の間に電力を供給するため、半波整流器よりも間違いなく素晴らしいです。DC極性の反転を修正することもできます！

70年代後半に私が学んだ経験則は、60 Hzでアンプあたり2000 uFでした。その指導者はまた、歴史的に、真空管-水銀整流器の使用に基づくコストで、銅と鋼の変圧器部品が安価であるため、1つまたは2つの整流器を設計するかどうかは経済的な決定であると説明しました。そして、時間は工学的決定の経済的基盤を変える可能性があります。

ブリッジ整流にはいくつかの利点があります。

他の答えがすでに指摘しているように、1つは、より小さな平滑コンデンサで逃げることができるということです。

もう1つは、半波整流器の入力電流波形を見ると、DC成分が含まれていることです。このDCコンポーネントは、トランスの飽和問題の原因となります。