1.5 感性负载整流电路
容性负载整流电路由于简单、可靠，在工程上得到了广泛应用。但在低压大电流（即RL较小）的情况下，为了使纹波足够小，必须选用较大电容器。此时改用感性负载整流电路经济性更好，特别在多相整流电路中，感性负载整流尤为适用。
1.5.1 电感输入整流电路
电感输入整流电路仿真原理图如图1.33所示，整流器和负载之间插入电感以阻止电流变化，使得负载电流趋于平直。当整流管供给负载的电流增大时，电感线圈产生反电势，阻止电流增加，同时将部分电能转变为磁场能存储起来；当整流管供给电流减小时，电感产生的感应电势阻止电流减小，同时将存储的能量释放出来。
图1.33 电感输入整流电路仿真原理图
半波整流采用感性负载的电路极少，因为半波整流需要维持在整个周期中均有平滑电流，需要的滤波电感值必须非常大，使得电感上的感应电势几乎等于变压器二次电压的瞬时值，使得负载上得到的电压或电流几乎为零。因此感性负载电路只采用单相全波或桥式整流（还有多相整流）。
如图1.34所示的电感输入整流电路波形可得，两只整流管D1和D2在ωt=π、2π……瞬间交替导通，因而每只整流管的导通角Δθ=π，所以感性负载并不会改变整流管的导通角度，图1.34所示的电压ua波形不受电感影响，仍与纯阻性负载时相同（与电容性负载时完全不同）。因此，负载上直流和谐波分量分析计算可采用叠加原理，利用简单计算方法求得直流电压和纹波电压。
图1.34 电感输入整流电路波形
例如，负载上直流电压Uo可以采用表1.2中的结果，考虑整流器内阻RS和滤波电感直流电阻rL的压降，输出直流电压为
式中，E2为变压器二次电压有效值（空载）； Io为负载电流；整流器内阻 RS =RT+RD；滤波扼流圈L的直流电阻rL由如图1.35所示的曲线查询。
图1.35 滤波扼流圈L的直流电阻rL
通过上述分析可得，感性负载整流电路和容性负载整流电路不同，其输出电压Uo几乎与电感L和负载电阻RL的大小无关。实际上由式（1.17）可知，随着负载电流Io增大，输出电压Uo有一定的下降。感性负载整流电路的外特性如图1.36所示，比容性负载的外特性平稳，在负载电阻从5Ω增大为20Ω的过程中，输出电压平均值上升约1V。
图1.36 电感输入整流电路的外特性（负载特性曲线）
电感很大时输出电流Io几乎为直流，因此每只整流管的峰值电流Im=Io，此时每只整流管承担的电流有效值为
所以在感性负载整流电路中，只要所选整流管的平均电流ID0满足指标要求，就不必再以峰值电流Im或电流有效值ID进行校验。
感性负载整流电路输出的交流分量大部分降落在电感上，因此输出纹波很小。通常全波或桥式电路输入纹波因数γi=0.48，其主要频率分量ωr=2ω，如果满足ωrL＞＞RL（忽略滤波电感中的直流电阻），则整流器输出纹波因数为
1.5.2 复式滤波电感输入整流电路
为了进一步改善滤波性能，可采用图1.37所示的复式滤波电感输入桥式整流电路。为了保证每只整流管的电流导通角度为π，滤波电感不能太小。当电感很小时电容的作用将变得显著，甚至接近于容性负载整流特性，此时电感不足以维持整流管中的电流在半个周期中的流通，而出现某时间“电流截止”。
为了防止电流截止现象，必须选择足够大的电感，接下来计算电流截止条件。对于单相全波整流电路或桥式整流电路，A点电压主要由直流分量uA的二次谐波组成，表达式为
该电压经由电感L、电容C、电阻RL组成的滤波器滤波后，二次谐波电流将大大减小。为了防止出现电流截止现象，必须以图1.38 为依据，使得二次谐波电流的振幅小于其直流分量，否则将会出现电流截止。
图1.37 复式滤波电感输入桥式整流电路仿真原理图
图1.38 输出电压、二次谐波电流及其直流分量波形
对于直流分量，滤波电路呈现阻抗为RL，则
对于二次谐波分量，滤波电容阻抗为 2ωL（假设 2ωL ＞＞1/2ωC，且 RL＞＞1/2ωC），则
根据Io=22m计算临界电感值，整理得
式中， Lcr为临界电感； f为源频率。为保证不出现电流截止，设计时通常选择滤波电感为
由式（1.23）可得，负载电阻RL小则临界电感Lcr小，所以低压大电流整流器通常采用感性负载。假如整流器负载可变，则当负载电流Io小到式（1.22）所给的I2m值以下时，整流管将会出现电流截止。此时整流特性和容性负载整流电路相似，即随着负载电流Io减小，输出电压Uo上升较多。当Io时Uo=
。而在Io＞I2m后，由于整流器内阻（ RS +rL）压降使得Uo随着Io增大而下降。
为了防止负载电流减小时外特性变差，或者在可变负载整流器中，即使负载电流很小时也不出现电流截止，应在负载两端并接一个泄漏电阻RBL，此时通过RBL的泄漏电流IBL=Uo/RBL。对于该电路，临界电感Lcr应根据最大值RBLmax计算，即使外接负载电流IL=0，对于整流器仍有Io=IBL≥I2m的电流通过，使得整流器不会进入电流截止状态。通常泄漏电流IBL取最大负载电流的十分之一。
因为滤波器输入纹波因数γi=0.48，所以全波或桥式电路的输出电压纹波主要为二次谐波ωγ=2ω。并且假定ωγL＞＞1/ωγC、1/ωγC＜＜RLmin，则整流器输出纹波因数为
1.5.3 复式滤波电感整流电路设计实例
设计感性负载整流电路，要求：输出电压为36V，负载电流为0～5A，纹波因数γ＜5%。
设计步骤：
1.选择如图1.35所示的复式滤波电感输入整流电路
2.整流管选择
通过每只整流管的平均电流ID0 =0.5 Io=2.5A，每只整流管承受的反峰电压由表1.3估算，具体数值为
选择IFM=3A、反向峰值电压100V整流管1N5401，满足每只整流管平均电流ID0 =2.5A和58V反峰电压要求。
3.计算滤波电感
因为负载电流最小值为零，所以应考虑增加泄漏电阻。令泄漏电流 IBL=0.5A，则RBL=Uo/IBL=72Ω，求得临界电感值为
实际滤波电感取值为L=Lcr≈150mH。
4.计算滤波电容
根据纹波因数γ＜5%要求，由式（1.25）可得
实际设计时选用C=200μF。
5.计算变压器二次功率
已知L=0.15 H、 Io=ILmax+IBL=5.5A，则
=3.75，查曲线可得rL/L=4，所以rL=0.6Ω。由式（1.17）求得变压器二次电压为
变压器二次绕组有效值电流由表1.3可得
变压器二次功率为
利用上述E2、 I2、 P2等参数进行变压器设计。
6.结论
将此实例与1.4.7节中的设计实例对比可知，当所要求输出参数 Uo、 Io、 γo相同时，复式滤波电感整流电路的整流管工作条件得到改善。虽然此时滤波电容C很小，却需要增加铁心扼流圈作为滤波电感，所以体积重量大大增加。