设计可靠电路:教你如何选择合适的整流桥?

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整流桥分为半桥和全桥,半桥是将两个二极管按一定的连接方式连在一起组成桥式电路,而全桥是将四个二极管按一定的连接方式连在一起组成桥式电路,它的作用是把交流电转换成单向的直流电。选择整流桥要考虑整流电流、反向峰值电压Urm、导通时间、正向压降Uf、等因素。

一般整流全桥的正向电流有0.5A、1A、1.5A等规格,大一点甚至有50A的都有,而耐压值在25V到1000V不等、甚至更高。

选择整流桥时候,最大工作电流、最大反向电压是首要考虑条件。如下图为单向桥式整流电路正半周

单向桥式整流电路正半周

负半周通路

负半周通路

整流输出波形与输入波形

整流输出波形与输入波形

可以得出:

流经每个二极管的平均电流:Io=1/2I

每个二极管承认最大反向电压:Ur=√2Uo

由此可见整流桥里面的二极管承受的反向耐压为√2U,为安全起见,一般选择大于1.5√2U的耐压,也就说每个二极管反向耐压至少要等于1.5√2U。例如需要设计宽电压输入165V-240V,输出电压为24V、电流为2A的电源,那么二极管反向耐压应大于1.5√2U,也就是509V,可以选择耐压值为600V的二极管,流经每个二极管的平均电流为1A,因此可选择2A的二极管,这类一般适合于普通串联型的电源。

但是值得注意的是,在开关稳压电源当中,对于二极管的反向恢复时间要求很高。在理想情况下整流桥导通角为180°,又因为交流电频率是50Hz,也就是20ms一个周期,半个周期就是10ms,同时我们实际电路当中后面有电容滤波,所以整流桥导通有时间区域限制的,仅在接近市电峰值时候而且是很短一段时间才导通,也就是说只有在半波中最高点那一段时间才会导通。这个导通时间大约为3ms左右,就是说通过整流桥的是一段窄脉冲电流,它导通的频率与市电频率同步。

因此对于工作频率较高开关电源整流电路,这类电路要选择工作频率高一点的、反向恢复时间短一点整流桥,根据经验公式:选择快速恢复整流二极管时候,反向恢复时间应该大于开关管上升时间的三分之一。

整流桥选择还要考虑到价格、封装、散热等问题。

文章来源:今日头条

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