一文教你读懂桥式整流电路

各位好，我是李工，渴望各位多多支持我。

今天给各位讲一下桥式整流电路。

什么是桥式整流电路？

在前方全波整流电路那篇文章中以前讲到过了，桥式整流电路但是是全波整流电路的一种。

桥式整流电路是由四个二极管毗连在一个闭环“桥”设置中，以产生所需的输入。

这种桥式电路的主要优点是不必要特别的中央抽头变压器，从而减小了尺寸和本钱。单个次级绕组毗连到二极管桥网络的一侧，负载毗连到另一侧，如下图所示。

桥式整流电路电路图

桥式整流电路事情原理

在输入交换波形二极管的正半周期时期，D1 和 D2 正向偏置，D3 和 D4 反向偏置。当电压凌驾二极管D1 和 D2 的阈值电平常，开头导通 - 负载电流开头流过它，如下图红线的途径所示。

桥式整流电路原理图

桥式整流电路正半周期事情原理

在正半周时期，二极管 D3-D2 取得正向偏置，并起到闭合开关的作用。二极管 D1-D4 反向偏置并且不导通，因此就像掀开开关一样。因此我们在输入端取得正半周。

桥式整流电路正半周期原理图

桥式整流电路正半周期电流流向图

桥式整流电路负半周期事情原理

在负半周时期，二极管 D1-D4 正向偏置，并起到闭合开关的作用。二极管 D3-D2 反向偏置并且不导通，因此就像掀开开关一样。因此我们在输入端取得正半周。

桥式整流电路负半周期原理图

桥式整流电路负半周期电流流向图

桥式整流电路输入波形图

从以上4个图可以看出，在正半周和负半周时期，流经负载电阻R L的电流朝向是相反的。因此，正半周和负半周的输入直流信号的极性相反。输入直流信号的极性可以是完全正极也可以是负极。假如二极管的朝向反转，那么我们会取得一个完备的负直流电压。

因此，桥式整流电路在输入交换信号的正半周期和负半周期时期都允许电流。

桥式整流电路的输入波形如下图所示，我们可以看到交换电压的负局部颠末桥式整流电路后转换为正周期。

桥式整流电路特性参数盘算

桥式整流电路的主要参数包含以下几个：

• 纹波系数
• 峰值反向电压 (PIV)
• 听从

纹波系数

使用因子丈量输入直流信号的平滑度称为纹波因子。这里，平滑的直流信号可以被以为是包含很少纹波的输入直流信号，而高脉动直流信号可以被以为是包含高纹波的输入信号。在数学上，它可以界说为纹波电压与纯直流电压的分数。

关于桥式整流器，纹波因子的参数盘算公式为：

Γ = √ (Vrms2/VDC)?1

桥式整流器的纹波系数值为0.48

PIV（峰值反向电压）

峰值反向电压或 PIV 可以界说为当二极管在整个负半周期内以反向偏置条件毗连时来自二极管的最高电压值。桥式电路包含四个二极管，如 D1、D2、D3 和 D4。

在正半周期中，两个二极管（如 D1 和 D3）处于导通地点，而 D2 和 D4 二极管均处于非导通地点。相反，在负半周，D2 和 D4 等二极管处于导通地点，而 D1 和 D3 等二极管处于非导通地点。

听从

整流器的听从主要决定整流器将AC（交换电）变为DC（直流电）的才能。整流器的听从可以界说为；它是 DC o/p 功率和 AC i/p 功率的比值。桥式整流器的最大听从为 81.2%。

η = DC o/p 功率/AC i/p 功率

桥式整流电路的分类

桥式整流电路依据这些要素分为几品种型：电源典范、控制才能、桥式电路设置等。桥式整流电路主要分为单相和三相整流电路。这两品种型进一步分为非控制型、半控制型和全控制型整流电路。底下形貌了此中一些典范的整流电路。

单相和三相桥式整流电路

电源的实质，即单相或三相电源决定了这些整流电路。单相桥式整流电路由四个二极管构成，用于将交换转换为直流，而三相整流器使用六个二极管，如图所示。依据二极管、晶闸管等电路元件的不同，这些整流电路也可以是不受控或受控的整流电路。

单相和三相桥式整流电路

非受控桥式整流电路

如图所示，该桥式整流电路使用二极管对输入信号举行整流。由于二极管是一种单向器件，仅允许电流沿一个朝向活动。使用整流电路中的这种二极管设置，它不允许功率依据负载要求而厘革。以是这品种型的整流电路用于恒定或安稳电源。

非受控桥式整流电路

可控桥式整流电路

在这品种型的整流器中，AC/DC 转换器或整流器——代替不受控制的二极管，使用可控固态器件（如 SCR、MOSFET、IGBT 等）来改动不同电压下的输入功率。经过在不同的时候触发这些装备，负载的输入功率取得得当的改动。

可控桥式整流电路

桥式整流电路计划注意事项

使用桥式整流电路从交换输入提供直流输入时，必要思索以下几点：

• 电压降： 万万不要忘记，流过桥式整流电路的电流会经过两个二极管。后果，输入电压将下降这个量。由于大大多桥式整流电路使用硅二极管，因此该压降最少为 1.2 伏，并且会随着电流的增长而增长。因此，可以完成的最大电压输入最少比交换输入的峰值电压低 1.2 伏。
• 盘算整流器中分发的热量： 二极管将使电压下降最少 1.2 伏（假定为标准硅二极管），随?着电流的增长，该电压将上升。它是由二极管两头的标准电压降以及二极管内的电阻惹起的。要注意，电流在任何半个周期内都经过电桥内的两个二极管。起首是一组两个二极管，然后是另一个。必要查阅桥式整流电路的二极管或整个桥式整流电路电子元件的datasheet，以查察假想电流水平的电压降。电压降和经过整流电路的电流会产生热量，必要散热。在某些情况下，这可以经过氛围冷却轻松散失，但在其他情况下，桥式整流电路约莫必要用螺栓安稳到散热器上。为此，很多桥式整流电路被布局成用螺栓安稳在散热器上。
• 峰值反向电压： 确保不凌驾桥式整流电路或单个二极管的峰值反向电压十分紧张，不然二极管约莫会击穿。桥式整流电路中二极管的 PIV 额外值低于与中央抽头变压器一同使用的两个二极管设置所需的额外值。假如忽略二极管压降，关于相反的输入电压，桥式整流电路必要的二极管 PIV 额外值是中央抽头整流电路的一半。这约莫是使用此设置的另一个优点。二极管两头的峰值反向电压即是峰值次级电压Vsec，由于在半个周期内，二极管 D1 和 D4 导通，而二极管 D2 和 D3 反向偏置。全波桥式整流电路体现峰值反向电压假定完善的二极管上没有电压降，使用这一点，可以看出 A 点和 B 点将具有相反的电位，C 点和 D 点也是云云。这意味着来自变压器的峰值电压将显如今负载上。每个非导电二极管上也显现相反的电压。

桥式整流电路优缺陷

桥式整流器的优点

• 输入直流信号中的低纹波：桥式整流器的直流输入信号比半波整流器更平滑。换言之，与半波整流器比拟，桥式整流器具有更少的纹波。但是，桥式整流器的纹波系数与中央抽头全波整流器相反。
• 整流听从高：与半波整流器比拟，桥式整流器的整流听从十分高。但是，桥式整流器和中央抽头全波整流器的整流听从是相反的。
• 低功耗：在半波整流器中，只允许输入交换信号的一个半周期，而阻断输入交换信号的剩余半周期。后果，几乎一半的使用输入功率被糜费了。

但是，在桥式整流电路中，电流在输入交换信号的正负半周时期都是允许的。以是输入直流功率几乎即是输入交换功率。

桥式整流器的缺陷

桥式整流电路看起来很繁复：在半波整流器电路中，仅使用一个二极管，而在中央抽头全波整流电路中使用两个二极管。但在桥式整流电路中，我们使用四个二极管举行电路利用。以是桥式整流电路看起来比半波整流电路和中央抽头全波整流电路繁复。

与中央抽头全波整流电路比拟，功率斲丧更大：在电子电路中，我们使用的二极管越多，电压降就会越大。桥式整流电路的功率斲丧几乎即是中央抽头全波整流电路。但是，在桥式整流电路中，与中央抽头全波整流电路比拟，电压降略高。这是由于两个分外的二极管（统共四个二极管）。

在中央抽头全波整流电路中，每个半周期仅有一个二极管导通。以是电路中的电压降为0.7伏。但在桥式整流电路中，两个串联的二极管在每个半周期导通。因此，电压降是由于两个即是 1.4 伏（0.7 + 0.7 = 1.4 伏）的二极管而产生的。但是，由于该电压降形成的功率斲丧十分小。

以上就是关于桥式整流的一些知识点，渴望各位多多支持我，接待在批评区留言。

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