电子电路学习笔记(10)——整流桥
时间:2022-10-25 08:00:04
一、简介
单相整流桥由四个普通二极管组成,可以
将交流转换为直流
。譬如市电是220V通过变压器,交流电可以220V交流转为15V交流,然后15V接到整流桥后,交流变成了21V直流电。最后降压,然后供单片机系统使用。
二、工作原理
通过二极管
单向导通原理
为了完成工作,一般来说,二极管是正向导通和反向截止日期,也就是说,二极管只允许正负电。二极管只允许电流单向通过,因此当它连接到交流电路时,它只能使电路中的电流单向流动,使负载脉动直流。
在整流桥的每个工作周期中,只有两个二极管同时工作,因此我们可以将整流器的工作周期分为
正半周
和负半周
。
2.1 半周时电流通路
2.2 电流通路为负半周
2.3 滤波电容
通过整流桥直接整流的电压不够光滑,需要校正滤波电路的电压。滤波电路的作用是尽可能减少脉动直流电压中的交流成分,保留其直流成分,降低输出电压纹波系数,使波形相对光滑,从而获得稳定的电压。
三、输出电压值
全波整流桥 | V(out) |
---|---|
无滤波电容 | 0.9 * V(AD) |
有滤波电容 空载 | √2 * V(AD) 即:1.414 * V(AD) |
有滤波电容 负载 | 1.2 * V(AD) 这里是倍数的范围值:0.9 * V(AD) |
- 第一种情况:2和4之间没有电容,而是直接负载。
输出直流电压 = 输入交流电压的有效值 * 0.9 - 第二种情况:2和4之间连接电容(通常是极性电容,用作储能),然后连接负载。
输出直流电压 = 输入交流电压的有效值 * 1.414
这个电压通常在0波动.9~1.四倍之间浮动。
四、选择整流桥模块应考虑的参数
-
能流过的最大电流:
工作周期(2Π因为时间内只有两个二极管导通,所以流过的最大电流只是负载电流的一半。
。例如,负载所需的电流是10mA,二极管能流过的最大电流是5mA以上比较合适。 -
最大反向电压:
负载(电容)两端电压为2.8倍左右。 -
包装及数据手册:
- 有斜角一端的是直流电的正极,中间的两个是交流电的接线端子,交流电没有正负极。
- 在上图中,1指最大反向电压;2指的是有效电压。
由于整流桥中的二极管通过交流电流,二极管两端的电压波动,使用直流电压等效。在同一时间内,直流电压通过相同的电阻发出相同的功率,我们称直流电压为交流电压的有效值。
全桥常用的整流电路是KBJ4005、KBJ402等,KBJ40X含义:40表示最大电流为4A。
五、检测整流桥
- 电阻测试:
电阻测试方法是利用二极管的单向导通特性,测试其正向电阻读值和反向截止无读值,以判断其质量。 - 压降测试:
压降试验法是利用万用表二极管档位直接试验整流桥内二极管芯片的方法,读值为压降的参考值或近似值。 - 测量整流电桥各脚的极性:
万用表置R×1k挡,黑表笔连接桥堆的任意引脚,红表笔测量其余三只脚。如果读数无限大,则黑表笔连接到桥堆的输出正极,如果读数为4~10kΩ,黑表笔接引脚为桥堆输出负极,其余两引脚为桥堆交流输入端。
? 由 Leung 写于 2021 年 10 月 12 日
? 参考:【题目5:: 硬件设计】 之 3.整流桥
电子工程师的自我修养 - 整流桥
四张动图,桥式整流工作原理!