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嘉峪檢測網(wǎng) 2025-04-10 08:28
橋式整流器是什么?
橋式整流器(Bridge rectifier)是一種將交流電(AC)轉(zhuǎn)換為直流電(DC)的電路。和半波整流器不同,橋式整流器不會丟掉負(fù)的部分,而是把正負(fù)兩種情況都利用起來,不管輸入是正還是負(fù),它的輸出始終是正的,所以它叫全波整流器。
橋式整流器的構(gòu)造
下圖展示了橋式整流器的構(gòu)造。該電路由四個二極管(D1、D2、D3 和 D4)和一個負(fù)載電阻(RL)組成,它們以閉合環(huán)路配置排列,以高效地將交流電(AC)轉(zhuǎn)換為直流電(DC)。

輸入信號施加在端子 A 和 B 上,而輸出直流信號則在負(fù)載電阻 RL 上獲得,該電阻連接在端子 C 和 D 之間。四個二極管的配置方式是,每個半周期只有兩個二極管導(dǎo)電。在正半周期,二極管 D2 和 D3 導(dǎo)電,而在負(fù)半周期,二極管 D1 和 D4 導(dǎo)電。
橋式整流器的工作原理
對于橋式整流器的工作原理,我們可以分別看看其正半周期和負(fù)半周期。

橋式整流器的輸入輸出曲線
輸入信號的正半周期

在正半周期,端子 A 變?yōu)檎?,端?B 變?yōu)樨?fù)。這使得 D2 和 D3 之間的二極管正向偏置并導(dǎo)電,而 D1 和 D4 反向偏置,不導(dǎo)電。
輸入信號的負(fù)半周期

在負(fù)半周期,端子 A 變?yōu)樨?fù),端子 B 變?yōu)檎?。這使得二極管 D4 和 D1 正向偏置并導(dǎo)電,而二極管 D2 和 D3 反向偏置,不導(dǎo)電。
在正半周期和負(fù)半周期中,通過 RL 的電流方向相同。這意味著輸出電壓始終為正。
濾波電容
整流器的輸出不是純直流,而是一種脈動直流,稱為紋波電壓。這種紋波可以通過在負(fù)載電阻(RL)并聯(lián)濾波電容來減小,濾波電容將紋波電壓轉(zhuǎn)換為更平滑的直流電壓。

當(dāng)一對二極管導(dǎo)通時,它會為并聯(lián)的電容充電,同時為負(fù)載供電。當(dāng)二極管關(guān)閉時,充電的電容為負(fù)載提供電流。在這個過程中,電容開始放電。
需要注意的是,全波整流器的紋波電壓是半波整流器的一半。
橋式整流器的特性
橋式整流器有三個主要特性,分別是紋波系數(shù)、反向峰值電壓(PIV)和效率。
1. 紋波系數(shù)
紋波系數(shù)就是衡量直流電穩(wěn)定性的一個指標(biāo)。紋波系數(shù)越小,說明直流電越穩(wěn)定,波動越小。橋式整流器的紋波系數(shù)通常比較低,這對需要穩(wěn)定電源的設(shè)備(比如手機(jī)和電腦)非常重要。

2. 反向峰值電壓(PIV)
反向峰值電壓是二極管能承受的最大電壓。如果超過這個值,二極管可能會損壞。橋式整流器中的每個二極管都需要能承受全部的交流電壓,所以 PIV 必須比最大交流電壓高。
3. 效率
效率就是看橋式整流器能把多少交流電轉(zhuǎn)換成直流電。橋式整流器的效率通常很高,因為大部分輸入能量都能被轉(zhuǎn)換成有用的直流電,損耗很少。

Reference:
1.analog circuit design.
2.Bridge Rectifiers: What is it? (Circuit Diagram & Working Principle)

來源:Internet