整流橋的工作原理是什么？
發(fā)布時(shí)間：2015-12-13 類(lèi)別：新聞資訊點(diǎn)擊量：10199

整流橋的工作原理是什么？
基本信息
中文名橋式整流
外文名 Bridge Rectifiers
原理二極管的單向?qū)ㄐ赃M(jìn)行整流
特性
單向?qū)?/span>
應(yīng)用
交流電轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動(dòng)直流電
性質(zhì)
電路
整流元件
二極管
別名
整流橋堆

單相整流橋是由四個(gè)普通二極管組成的，它可以將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。譬如市電是220V的交流電，可以通過(guò)一個(gè)變壓器，將220V交流轉(zhuǎn)為15V交流，然后將15V交流接到整流橋上，經(jīng)過(guò)整流橋之后，就變成了21V的直流電。最后再降壓，然后供給單片機(jī) 系統(tǒng)使用
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原理
通過(guò)二極管的單向?qū)ㄔ韥?lái)完成工作的，通俗的來(lái)說(shuō)二極管它是正向?qū)ê头聪蚪刂?，也就是說(shuō)，二極管只允許它的正極進(jìn)正電和負(fù)極進(jìn)負(fù)電。二極管只允許電流單向通過(guò)，所以將其接入交流電路時(shí)它能使電路中的電流只按單向流動(dòng)，使負(fù)載得到脈動(dòng)的直流電。
在整流橋的每個(gè)工作周期內(nèi)，同一時(shí)間只有兩個(gè)二極管進(jìn)行工作，因此我們可以將整流器工作周期分為正半周和負(fù)半周。
整流電波.gif

正半周時(shí)電流通路
正半周時(shí)電流通路.gif

負(fù)半周時(shí)電流通路
負(fù)半周時(shí)電流通路-2.gif

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作用
橋式整流是對(duì)二極管半波整流的一種改進(jìn)。
半波整流利用二極管單向?qū)ㄌ匦?，在輸入為?biāo)準(zhǔn)正弦波的情況下，輸出獲得正弦波的正半部分，負(fù)半部分則損失掉。
橋式整流器利用四個(gè)二極管，兩兩對(duì)接。輸入正弦波的正半部分是兩只管導(dǎo)通，得到正的輸出；輸入正弦波的負(fù)半部分時(shí)，另兩只管導(dǎo)通，由于這兩只管是反接的，所以輸出還是得到正弦波的正半部分。橋式整流器對(duì)輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。橋式整流是交流電轉(zhuǎn)換成直流電的第一個(gè)步驟。
橋式整流器是由多只整流二極管作橋式連接，外用絕緣塑料封裝而成，大功率橋式整流器在絕緣層外添加金屬殼包封，增強(qiáng)散熱。橋式整流器品種多，性能優(yōu)良，整流效率高，穩(wěn)定性好，最大整流電流從0.5A到50A，最高反向峰值電壓從50V到1000V 。
選擇和運(yùn)用
需要特別指出的是，二極管作為整流元件，要根據(jù)不同的整流方式和負(fù)載大小加以選擇。如選擇不當(dāng)，則或者不能安全工作，甚至燒了管子；或者大材小用，造成浪費(fèi)。
濾波穩(wěn)壓
整流后往往會(huì)加濾波穩(wěn)壓，而濾波電路會(huì)改變整流輸出的脈動(dòng)比，并且和負(fù)載有關(guān)。因此最終整流后得到的電壓除了跟整流方式有關(guān)，還和負(fù)載、濾波電容大小有關(guān)系。因此濾波電容選擇其實(shí)不是隨意的，而是需要根據(jù)負(fù)載選取合適的值。??????
接入濾波電路后，輸出電壓平均值近似取值為1.2倍，負(fù)載開(kāi)路取1.414倍。

濾波電容
經(jīng)過(guò)整流橋直接整流過(guò)的電壓還不夠平滑，還需要濾波電路電壓進(jìn)行修正。濾波電路作用是盡可能減小脈動(dòng)的直流電壓中的交流成分，保留其直流成分，使輸出電壓紋波系數(shù)降低，波形變得比較平滑，從而獲得穩(wěn)定的電壓。
濾波電容.jpg

輸出電壓值

全波整流橋： V(out)
無(wú)濾波電容： 0.9 * V(AD)
有濾波電容+空載：√2 * V(AD) 即：1.414 * V(AD)
有濾波電容+負(fù)載： 1.2 * V(AD) 這里是倍數(shù)的范圍值：0.9 * V(AD)<V(out)<√2 * V(AD)

第一種情況：2和4之間沒(méi)有接電容，而是直接負(fù)載。
輸出直流電壓 = 輸入交流電壓的有效值 * 0.9
第二種情況：2和4之間接了電容（一般是極性電容，用作儲(chǔ)能），然后再接負(fù)載。
輸出直流電壓 = 輸入交流電壓的有效值 * 1.414
這個(gè)電壓在波動(dòng)，一般在0.9~1.4倍之間浮動(dòng)。

選擇整流橋模塊要考慮的參數(shù)
能流過(guò)的最大電流：
在一個(gè)工作周期（2Π時(shí)間內(nèi)）中，因?yàn)橹挥袃蓚€(gè)二極管導(dǎo)通，所以流過(guò)的最大電流只要為負(fù)載電流的一半就可以了。譬如負(fù)載需要的電流為10mA，那么二極管能流過(guò)的最大電流要在5mA以上比較合適。

因?yàn)檎鳂蛑械亩O管流過(guò)的是一個(gè)交流電，所以二極管兩端的電壓是在波動(dòng)的，這時(shí)使用一個(gè)直流電的電壓來(lái)等效它。在相同時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過(guò)同一個(gè)電阻發(fā)出相同功率，就將該直流電壓等效為交流電壓，我們就把這個(gè)直流電壓稱為該交流電的有效值。最大反向電壓：
為負(fù)載（電容）兩端電壓的2.8倍左右。
整流橋的檢測(cè)
電阻測(cè)試：
電阻測(cè)試法是利用二極管的單向?qū)ㄌ匦?，測(cè)試其正向有電阻讀值與反向截止無(wú)讀值來(lái)判斷其是否好壞。
壓降測(cè)試：
壓降測(cè)試法是利用萬(wàn)用表二極管檔位直接測(cè)試整流橋內(nèi)部二極管芯片的方法，讀值為壓降的參考值或近似值。
測(cè)整流電橋各腳的極性：
萬(wàn)用表置R×1k擋，黑表筆接橋堆的任意引腳，紅表筆先后測(cè)其余三只腳，如果讀數(shù)均為無(wú)窮大，則黑表筆所接為橋堆的輸出正極，如果讀數(shù)為4～10kΩ，則黑表筆所接引腳為橋堆的輸出負(fù)極，其余的兩引腳為橋堆的交流輸入端。
總結(jié)：
在檢測(cè)過(guò)程中，可以用萬(wàn)用表測(cè)量“+”極和兩個(gè)“～”極，“一”極和兩個(gè)“～”之間的整流二極管的正，反向電阻值是否正常，可以判斷整流橋是否損壞。如果測(cè)量出全橋中某個(gè)二極管的正向和反向電阻值均為0或都為無(wú)窮大，則可以判斷該二極管已擊穿或開(kāi)路損壞。
正沃電子工程師總結(jié)了“一四單通、二三斷”七字口訣?？傮w思路是拆下整流橋，并使用指針表RX1K檔位對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，一和四引腳和任何引腳都是單向?qū)ǖ模此^的“一四單通”，二引腳和三引腳測(cè)量時(shí)始終處于斷路不通，就是：“二三斷”，符合此條件的就是好的，反之亦然。
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