整流橋的工作原理是什么？
發布時間：2015-12-13 類別：新聞資訊點擊量：9856

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
原理二極管的單向導通性進行整流
特性
單向導通
應用
交流電轉變為脈動直流電
性質
電路
整流元件
二極管
別名
整流橋堆

單相整流橋是由四個普通二極管組成的，它可以將交流電轉換為直流電。譬如市電是220V的交流電，可以通過一個變壓器，將220V交流轉為15V交流，然后將15V交流接到整流橋上，經過整流橋之后，就變成了21V的直流電。最后再降壓，然后供給單片機系統使用
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原理
通過二極管的單向導通原理來完成工作的，通俗的來說二極管它是正向導通和反向截止，也就是說，二極管只允許它的正極進正電和負極進負電。二極管只允許電流單向通過，所以將其接入交流電路時它能使電路中的電流只按單向流動，使負載得到脈動的直流電。
在整流橋的每個工作周期內，同一時間只有兩個二極管進行工作，因此我們可以將整流器工作周期分為正半周和負半周。
整流電波.gif

正半周時電流通路

負半周時電流通路

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作用
橋式整流是對二極管半波整流的一種改進。
半波整流利用二極管單向導通特性，在輸入為標準正弦波的情況下，輸出獲得正弦波的正半部分，負半部分則損失掉。
橋式整流器利用四個二極管，兩兩對接。輸入正弦波的正半部分是兩只管導通，得到正的輸出；輸入正弦波的負半部分時，另兩只管導通，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換成直流電的第一個步驟。
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，增強散熱。橋式整流器品種多，性能優良，整流效率高，穩定性好，最大整流電流從0.5A到50A，最高反向峰值電壓從50V到1000V 。
選擇和運用
需要特別指出的是，二極管作為整流元件，要根據不同的整流方式和負載大小加以選擇。如選擇不當，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。
濾波穩壓
整流后往往會加濾波穩壓，而濾波電路會改變整流輸出的脈動比，并且和負載有關。因此最終整流后得到的電壓除了跟整流方式有關，還和負載、濾波電容大小有關系。因此濾波電容選擇其實不是隨意的，而是需要根據負載選取合適的值。??????
接入濾波電路后，輸出電壓平均值近似取值為1.2倍，負載開路取1.414倍。

濾波電容
經過整流橋直接整流過的電壓還不夠平滑，還需要濾波電路電壓進行修正。濾波電路作用是盡可能減小脈動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降低，波形變得比較平滑，從而獲得穩定的電壓。
濾波電容.jpg

輸出電壓值

全波整流橋： V(out)
無濾波電容： 0.9 * V(AD)
有濾波電容+空載：√2 * V(AD) 即：1.414 * V(AD)
有濾波電容+負載： 1.2 * V(AD) 這里是倍數的范圍值：0.9 * V(AD)<V(out)<√2 * V(AD)

第一種情況：2和4之間沒有接電容，而是直接負載。
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，用作儲能），然后再接負載。
輸出直流電壓 = 輸入交流電壓的有效值 * 1.414
這個電壓在波動，一般在0.9~1.4倍之間浮動。

選擇整流橋模塊要考慮的參數
能流過的最大電流：
在一個工作周期（2Π時間內）中，因為只有兩個二極管導通，所以流過的最大電流只要為負載電流的一半就可以了。譬如負載需要的電流為10mA，那么二極管能流過的最大電流要在5mA以上比較合適。

因為整流橋中的二極管流過的是一個交流電，所以二極管兩端的電壓是在波動的，這時使用一個直流電的電壓來等效它。在相同時間內，經過同一個電阻發出相同功率，就將該直流電壓等效為交流電壓，我們就把這個直流電壓稱為該交流電的有效值。最大反向電壓：
為負載（電容）兩端電壓的2.8倍左右。
整流橋的檢測
電阻測試：
電阻測試法是利用二極管的單向導通特性，測試其正向有電阻讀值與反向截止無讀值來判斷其是否好壞。
壓降測試：
壓降測試法是利用萬用表二極管檔位直接測試整流橋內部二極管芯片的方法，讀值為壓降的參考值或近似值。
測整流電橋各腳的極性：
萬用表置R×1k擋，黑表筆接橋堆的任意引腳，紅表筆先后測其余三只腳，如果讀數均為無窮大，則黑表筆所接為橋堆的輸出正極，如果讀數為4～10kΩ，則黑表筆所接引腳為橋堆的輸出負極，其余的兩引腳為橋堆的交流輸入端。
總結：
在檢測過程中，可以用萬用表測量“+”極和兩個“～”極，“一”極和兩個“～”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。如果測量出全橋中某個二極管的正向和反向電阻值均為0或都為無窮大，則可以判斷該二極管已擊穿或開路損壞。
正沃電子工程師總結了“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檔位對其進行檢測，一和四引腳和任何引腳都是單向導通的，即所謂的“一四單通”，二引腳和三引腳測量時始終處于斷路不通，就是：“二三斷”，符合此條件的就是好的，反之亦然。
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