整流桥的工作原理是什么？
发布时间：2015-12-13 类别：新闻资讯点击量：12407

整流桥的工作原理是什么？
基本信息
中文名桥式整流
外文名 Bridge Rectifiers
原理二极管的单向导通性进行整流
特性
单向导通
应用
交流电转变为脉动直流电
性质
电路
整流元件
二极管
别名
整流桥堆

单相整流桥是由四个普通二极管组成的，它可以将交流电转换为直流电。譬如市电是220V的交流电，可以通过一个变压器，将220V交流转为15V交流，然后将15V交流接到整流桥上，经过整流桥之后，就变成了21V的直流电。最后再降压，然后供给单片机系统使用
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原理
通过二极管的单向导通原理来完成工作的，通俗的来说二极管它是正向导通和反向截止，也就是说，二极管只允许它的正极进正电和负极进负电。二极管只允许电流单向通过，所以将其接入交流电路时它能使电路中的电流只按单向流动，使负载得到脉动的直流电。
在整流桥的每个工作周期内，同一时间只有两个二极管进行工作，因此我们可以将整流器工作周期分为正半周和负半周。
整流电波.gif

正半周时电流通路

负半周时电流通路

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作用
桥式整流是对二极管半波整流的一种改进。
半波整流利用二极管单向导通特性，在输入为标准正弦波的情况下，输出获得正弦波的正半部分，负半部分则损失掉。
桥式整流器利用四个二极管，两两对接。输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。桥式整流是交流电转换成直流电的第一个步骤。
桥式整流器是由多只整流二极管作桥式连接，外用绝缘塑料封装而成，大功率桥式整流器在绝缘层外添加金属壳包封，增强散热。桥式整流器品种多，性能优良，整流效率高，稳定性好，最大整流电流从0.5A到50A，最高反向峰值电压从50V到1000V 。
选择和运用
需要特别指出的是，二极管作为整流元件，要根据不同的整流方式和负载大小加以选择。如选择不当，则或者不能安全工作，甚至烧了管子；或者大材小用，造成浪费。
滤波稳压
整流后往往会加滤波稳压，而滤波电路会改变整流输出的脉动比，并且和负载有关。因此最终整流后得到的电压除了跟整流方式有关，还和负载、滤波电容大小有关系。因此滤波电容选择其实不是随意的，而是需要根据负载选取合适的值。
接入滤波电路后，输出电压平均值近似取值为1.2倍，负载开路取1.414倍。

滤波电容
经过整流桥直接整流过的电压还不够平滑，还需要滤波电路电压进行修正。滤波电路作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑，从而获得稳定的电压。
滤波电容.jpg

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)<V(out)<√2 * V(AD)

第一种情况：2和4之间没有接电容，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之间接了电容（一般是极性电容，用作储能），然后再接负载。
输出直流电压 = 输入交流电压的有效值 * 1.414
这个电压在波动，一般在0.9~1.4倍之间浮动。

选择整流桥模块要考虑的参数
能流过的最大电流：
在一个工作周期（2Π时间内）中，因为只有两个二极管导通，所以流过的最大电流只要为负载电流的一半就可以了。譬如负载需要的电流为10mA，那么二极管能流过的最大电流要在5mA以上比较合适。

因为整流桥中的二极管流过的是一个交流电，所以二极管两端的电压是在波动的，这时使用一个直流电的电压来等效它。在相同时间内，经过同一个电阻发出相同功率，就将该直流电压等效为交流电压，我们就把这个直流电压称为该交流电的有效值。最大反向电压：
为负载（电容）两端电压的2.8倍左右。
整流桥的检测
电阻测试：
电阻测试法是利用二极管的单向导通特性，测试其正向有电阻读值与反向截止无读值来判断其是否好坏。
压降测试：
压降测试法是利用万用表二极管档位直接测试整流桥内部二极管芯片的方法，读值为压降的参考值或近似值。
测整流电桥各脚的极性：
万用表置R×1k挡，黑表笔接桥堆的任意引脚，红表笔先后测其余三只脚，如果读数均为无穷大，则黑表笔所接为桥堆的输出正极，如果读数为4～10kΩ，则黑表笔所接引脚为桥堆的输出负极，其余的两引脚为桥堆的交流输入端。
总结：
在检测过程中，可以用万用表测量“+”极和两个“～”极，“一”极和两个“～”之间的整流二极管的正，反向电阻值是否正常，可以判断整流桥是否损坏。如果测量出全桥中某个二极管的正向和反向电阻值均为0或都为无穷大，则可以判断该二极管已击穿或开路损坏。
正沃电子工程师总结了“一四单通、二三断”七字口诀。总体思路是拆下整流桥，并使用指针表RX1K档位对其进行检测，一和四引脚和任何引脚都是单向导通的，即所谓的“一四单通”，二引脚和三引脚测量时始终处于断路不通，就是：“二三断”，符合此条件的就是好的，反之亦然。
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