橋式整流電路,三相橋式整流電路圖-KIA MOS管

橋式整流電路

橋式整流電路是由四個二極管連接在一個閉環“橋”配置中，以產生所需的輸出。這種橋式電路的主要優點是不需要特殊的中心抽頭變壓器，從而減小了尺寸和成本。

橋式整流電路根據因素分為幾種類型：電源類型、控制能力、橋式電路配置等。橋式整流電路主要分為單相和三相整流電路。這兩種類型進一步分為非控制型、半控制型和全控制型整流電路。

單相和三相橋式整流電路

電源的性質，即單相或三相電源決定了這些整流電路。單相橋式整流電路由四個二極管組成，用于將交流轉換為直流，而三相整流器使用六個二極管，如圖所示。根據二極管、晶閘管等電路元件的不同，這些整流電路也可以是不受控或受控的整流電路。

三相橋式整流電路

非受控橋式整流電路

如圖所示，該橋式整流電路使用二極管對輸入信號進行整流。由于二極管是一種單向器件，僅允許電流沿一個方向流動。使用整流電路中的這種二極管配置，它不允許功率根據負載要求而變化。所以這種類型的整流電路用于恒定或固定電源。

三相橋式整流電路

可控橋式整流電路

在這種類型的整流器中，AC/DC 轉換器或整流器——代替不受控制的二極管，使用可控固態器件（如 SCR、MOSFET、IGBT 等）來改變不同電壓下的輸出功率。通過在不同的時刻觸發這些設備，負載的輸出功率得到適當的改變。

三相橋式整流電路

橋式整流電路設計注意事項

使用橋式整流電路從交流輸入提供直流輸出時，需要考慮以下幾點：

電壓降

千萬不要忘記，流過橋式整流電路的電流會通過兩個二極管。結果，輸出電壓將下降這個量。由于大多數橋式整流電路使用硅二極管，因此該壓降至少為 1.2 伏，并且會隨著電流的增加而增加。因此，可以實現的最大電壓輸出至少比交流輸入的峰值電壓低 1.2 伏。

計算整流器中散發的熱量

二極管將使電壓下降至少 1.2 伏（假設為標準硅二極管），隨著電流的增加，該電壓將上升。它是由二極管兩端的標準電壓降以及二極管內的電阻引起的。要注意，電流在任何半個周期內都通過電橋內的兩個二極管。首先是一組兩個二極管，然后是另一個。需要查閱橋式整流電路的二極管或整個橋式整流電路電子元件的datasheet，以查看設想電流水平的電壓降。電壓降和通過整流電路的電流會產生熱量，需要散熱。在某些情況下，這可以通過空氣冷卻輕松消散，但在其他情況下，橋式整流電路可能需要用螺栓固定到散熱器上。為此，許多橋式整流電路被構造成用螺栓固定在散熱器上。

峰值反向電壓

確保不超過橋式整流電路或單個二極管的峰值反向電壓非常重要，否則二極管可能會擊穿。橋式整流電路中二極管的 PIV 額定值低于與中心抽頭變壓器一起使用的兩個二極管配置所需的額定值。如果忽略二極管壓降，對于相同的輸出電壓，橋式整流電路需要的二極管 PIV 額定值是中心抽頭整流電路的一半。這可能是使用此配置的另一個優點。二極管兩端的峰值反向電壓等于峰值次級電壓Vsec，因為在半個周期內，二極管 D1 和 D4 導通，而二極管 D2 和 D3 反向偏置。全波橋式整流電路顯示峰值反向電壓假設完美的二極管上沒有電壓降，使用這一點，可以看出 A 點和 B 點將具有相同的電位，C 點和 D 點也是如此。這意味著來自變壓器的峰值電壓將出現在負載上。每個非導電二極管上也出現相同的電壓。