整流桥知识���全

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  整流桥*概述

  整流桥是将数个(两个或四个)整流二极管封在一起组成的桥式整流器件,主要作用还是把交流电转换为直流电,也就是整流,因此得名整流桥。整流桥分全桥和半桥.全桥是将连接好的桥式整流电路的四个二极管封在一起.半桥是将两个二极管桥式整流的一半封在一起,用两个半桥可组成一个桥式整流电路,一个半桥也可以组成变压器带中心抽头的全波整流电路, 选择整流桥要考虑整流电路和工作电压.

  有多种方法可以用整流二极管将交流电转换为直流电,包括半波整流、全波整流以及桥式整流等。整流桥,就是将桥式整流的四个二极管封装在一起,只引出四个引脚。四个引脚中,两个直流输出端标有+或-,两个交流输入端有~标记。应用整流桥到电路中,主要考虑它的最大工作电流和最大反向电压。

  整流桥*结构

  整流桥通常是由两只或四只整流硅芯片作桥式连接,两只的为半桥,四只的则称全桥。外部采用绝缘朔料封装而成,大功率整流桥在绝缘层外添加锌金属壳包封,增强散热性能。

  整流桥*原理

  整流桥堆:整流桥堆一般用在全波整流电路中,它又分为全桥与半桥。

  全桥是由4只整流二极管按桥式全波整流电路的形式连接并封装为一体构成的,图是其外形。

  全桥的正向电流有0.5A、1A、1.5A、2A、2.5A、3A、5A、10A、20A、35A、50A等多种规格,耐压值(最高反向电压)有25V、50V、100V、200V、300V、400V、500V、600V、800V、1000V等多种规格。

  选择整流桥要考虑整流电路和工作电压.优质的厂家有“文斯特电子”的G系列整流桥堆,进口品牌有ST、IR等。整流桥堆一般用在全波整流电路中,它又分为全桥与半桥。

  整流桥*分类

  整流桥具有体积小,使用方便等特点,在家用电器和工业电子电路中应用 非常广泛.常用的小功率整流桥有全桥和半桥之分.全桥是将四只硅整流 二极管接成桥路的形式, 常见的型号有 QL52~QL61 系列,PM104M 和 BR300 系列等.半桥有三种结构:一种是将两只二极 管顺向串联,在结点处引出一电极(如 2CQ1 型),另一 种是将两只二极管背靠背式反极性连接(称共阴式,如 2CQ2 型);第三种是将两只二极管头碰头式反极性连接(称共阳式,如 2CQ3 型).

  整流桥*型号及命名

  一般整流桥命名中有3个数字,第一个数字代表额定电流,A;后两个数字代表额电压(数字*100),V

  如:KBL410 即4A,1000V 。RS507 即5A,700V。(1234567分别代表电压档的50V,100V,200V,400V,600V,800V,1000V)常用的国产全桥有佑风YF系列,进口全桥有ST、IR等。

  整流桥有多种方法可以用整流二极管将交流电转换为直流电,包括半波整流、全波整流以及桥式整流等。整流桥,就是将桥式整流的四个二极管封装在一起,只引出四个引脚。四个引脚中,两个直流输出端标有+或-,两个交流输入端有~标记。

  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,通过二极管的单向导通功能,把交流电转换成单向的直流脉动电压。对一般常用的小功率整流桥(如:RECTRON SEMICONDUCTOR的RS2501M)进行解剖会发现,该全波整流桥采用塑料封装结构(大多数的小功率整流桥都是采用该封装形式)。桥内的四个主要发热元器件——二极管被分成两组分别放置在直流输出的引脚铜板上。在直流输出引脚铜板间有两块连接铜板,他们分别与输入引***流输入导线)相连,形成我们在外观上看见的有四个对外连接引脚的全波整流桥。由于该系列整流桥都是采用塑料封装结构,在上述的二极管、引脚铜板、连接铜板以及连接导线的周围充满了作为绝缘、导热的骨架填充物质——环氧树脂。然而,环氧树脂的导热系数是比较低的(一般为0.35℃W/m,最高为2.5℃W/m),因此整流桥的结--壳热阻一般都比较大(通常为1.0~10℃/W)。通常情况下,在元器件的相关参数表里,生产厂家都会提供该器件在自然冷却情况下的结—环境的热阻(Rja)和当元器件自带一散热器,通过散热器进行器件冷却的结--壳热阻(Rjc)。

  整流桥*作用

  整流这一个术语,它是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,即所谓“整流”,用两只管是半泼整流,四只是全泼整流而流桥的作用就是能够通过二极管的单向导通的特性将电平在零点上下浮动的交流电转换为单向的直流电,通常电源中采用的整流桥除了这种单颗集成式的还有采用四颗二极管实现的,它们的原理完全相同 。

  整流桥*测量壳温的方法

  测量整流桥壳温的方法:整流桥作为一种功率元器件,非常广泛。应用于各种电源设备。

  其内部主要是由四个二极管组成的桥路来实现把输入的交流电压转化为输出的直流电压。

  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,通过二极管的单向导通功能,把交流电转换成单向的直流脉动电压。对一般常用的小功率整流桥(如:RECTRON SEMICONDUCTOR的RS2501M)进行解剖会发现,其内部的结构如图2所示,该全波整流桥采用塑料封装结构(大多数的小功率整流桥都是采用该封装形式)。桥内的四个主要发热元器件——二极管被分成两组分别放置在直流输出的引脚铜板上。在直流输出引脚铜板间有两块连接铜板,他们分别与输入引***流输入导线)相连,形成我们在外观上看见的有四个对外连接引脚的全波整流桥。由于该系列整流桥都是采用塑料封装结构,在上述的二极管、引脚铜板、连接铜板以及连接导线的周围充满了作为绝缘、导热的骨架填充物质——环氧树脂。然而,环氧树脂的导热系数是比较低的(一般为0.35℃W/m,最高为2.5℃W/m),因此整流桥的结--壳热阻一般都比较大(通常为1.0~10℃/W)。通常情况下,在元器件的相关参数表里,生产厂家都会提供该器件在自然冷却情况下的结—环境的热阻(Rja)和当元器件自带一散热器,通过散热器进行器件冷却的结--壳热阻(Rjc)。

  自然冷却

  一般而言,对于损耗比较小(<3.0W)的元器件都可以采用自然冷却的方式来解决元器件的散热问题。当整流桥的损耗不大时,可采用自然冷却方式来处理。此时,整流桥的散热途径主要有以下两个方面:整流桥的壳体(包括前后两个比较大的散热面和上下与左右散热面)和整流桥的四个引脚。通常情况下,整流桥的上下和左右的壳体表面积相对于前后面积都比较小,因此在分析时都不考虑通过这四个面(上下与左右表面)的散热。

  强迫风冷却

  当整流桥等功率元器件的损耗较高时(>4.0W),采用自然冷却的方式已经不能满足其散热的需求,此时就必须采用强迫风冷的方式来确保元器件的正常工作。采用强迫风冷时,可以分成两种情况来考虑:a)整流桥不带散热器;b)整流桥自带散热器。

  壳温确定

  整流桥在强迫风冷冷却时壳温的确定由以上两种情况三种不同散热冷却形式的分析与计算,我们可以得出:在整流桥自然冷却时,我们可以直接采用生产厂家所提供的结--环境热阻(Rja),来计算整流桥的结温,从而可以方便地检验我们的设计是否达到功率元器件的温度降额标准;对整流桥采用不带散热器的强迫风冷情况,由于在实际使用中很少采用,在此不予太多的讨论。如果在应用中的确涉及该种情形,可以借鉴整流桥自然冷却的计算方法;对整流桥采用散热器进行冷却时,我们只能参考厂家给我们提供的结--壳热阻(Rjc),通过测量整流桥的壳温从而推算出其结温,达到检验目的。在此,我们着重讨论该计算壳温测量点的选取及其相关的计算方法,并提出一种在实际应用中可行、在计算中又可靠的测量方法。

  整流桥*参数选择

  隔离式开关电源一般采用由整流管构成的整流桥,亦可直接选用成品整流桥,完成桥式整流。全波桥式整流器简称硅整流桥,它是将四只硅整流管接成桥路形式,再用塑料封装而成的半导体器件。它具有体积小、使用方便、各整流管的参数一致性好等优点,可广泛用于开关电源的整流电路。硅整流桥有4个引出端,其中交流输入端、直流输出端各两个。

  硅整流桥的最大整流电流平均值分0.5~40A等多种规格,最高反向工作电压有50~1000V等多种规格。小功率硅整流桥可直接焊在印刷板上,大、**率硅整流桥则要用螺钉固定,并且需安装合适的散热器。

  整流桥*整流桥的导通时间与选通特性

  50Hz交流电压经过全波整流后变成脉动直流电压u1,再通过输入滤波电容得到直流高压U1。在理想情况下,整流桥的导通角本应为180°(导通范围是从0°~180°),但由于滤波电容器C的作用,仅在接近交流峰值电压处的很短时间内,才有输入电流流经过整流桥对C充电。50Hz交流电的半周期为10ms,整流桥的导通时间tC≈3ms,其导通角仅为54°(导通范围是36°~90°)。因此,整流桥实际通过的是窄脉冲电流。桥式整流滤波电路的原理如图1(a)所示,整流滤波电压及整流电流的波形分别如图l(b)和(c)所示。

  最后总结几点:

  (1)整流桥的上述特性可等效成对应于输入电压频率的占空比大约为30%。

  (2)整流二极管的一次导通过程,可视为一个“选通脉冲”,其脉冲重复频率就等于交流电网的频率(50Hz)。

  (3)为降低开关电源中500kHz以下的传导噪声,有时用两只普通硅整流管(例如1N4007)与两只快恢复二极管(如FR106)组成整流桥,FRl06的反向恢复时间trr≈250ns。