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小編今天來對“橋堆”做一個科普。
它是一種極其常見且重要的功率電子元器件,主要用于將交流電轉換為直流電的過程,尤其是在全波整流電路中扮演核心角色。
以下是橋堆的關鍵信息點:
1. 核心結構與名稱來源:橋堆通常由四個功率二極管以特定的“橋式”電路結構連接封裝而成。想象一下由二極管組成的“橋”。正是這種“橋式連接”方式,賦予了它“橋堆”的名稱。內部四個二極管形成的結構,確保了無論輸入交流電的極性如何變化,都能在輸出端產生單一方向(即直流)的電流。
2. 工作原理(整流):
交流輸入 (~端子):橋堆有兩個交流輸入引腳,通常標為~或AC。
直流輸出 (+和-端子):橋堆有兩個直流輸出引腳,明確標注為正極+和負極-。
電流路徑:正半周時:輸入交流電的正極連接到某一~端時,該端對應的“橋臂”上的兩個二極管中,只有一個會正向偏置導通。另一個~端對應的另一個“橋臂”上的兩個二極管中,也只有一個會導通。這個通路會將電流導向直流輸出的正極端+,流經負載,再從負極端-流回橋堆內部,經導通的二極管回到輸入的另一端。負半周時:輸入交流電極性翻轉。之前導通的二極管關斷,而之前在正半周關斷的那組二極管現在開始正向偏置導通!電流再次能從直流輸出的正極端+流出,流經負載后從-端流入橋堆,最終回到輸入的另一端~。
核心效果:雖然輸入電壓的方向在正負交替,但由于橋堆內部二極管的“導引”作用,在負載上流過的電流方向始終保持不變(從+流經負載到-),輸出端的電壓相對于-也始終保持為正電壓,只是其大小是波動的。這就是整流的目的!它將交流電的負半周“翻折”到了正半軸上,成為了一個始終朝一個方向但大小變化的脈動直流電。
3. 關鍵應用場景:幾乎所有的交流電源轉低壓直流電源設備的核心部件:包括但不限于:手機充電器 / 適配器;筆記本電腦電源適配器;家用電器:電視、電腦主機、路由器、機頂盒等的開關電源;音響功放電源;工業控制設備的直流供電單元;電動自行車的充電器;小家電。
4. 重要技術參數:最大反向峰值電壓 :這是橋堆最重要的參數之一,指的是允許加在每一個二極管兩端的最大反向電壓峰值。這必須大于輸入交流電壓的峰值(交流電壓有效值的√2倍)。例如,用于220V市電整流,輸入交流有效值為220V,其峰值為220V * √2 ≈ 311V。那么選擇的橋堆的反向峰值電壓通常需要選擇600V或1000V(留有足夠安全裕量)。最大正向平均整流電流 :這是另一個核心參數,指橋堆能持續輸出的平均直流電流。它決定了橋堆能承受的功率。如果橋堆需要輸出更大的直流電流,就需要選擇這個參數更大的型號,并且可能需要考慮散熱。
5. 優勢總結:實現高效全波整流:相比于半波整流電路,它效率高一倍,輸出更平滑(紋波頻率是輸入交流電的兩倍)。 器件標準化:集成橋堆簡化了設計和生產。體積相對緊湊:特別是集成式模塊。應用極其廣泛:是現代電源技術的基礎元件之一。
總結:
橋堆就像一個交通警察,專門管制交流電這個雙向車流。它通過巧妙排布的四個“單行閥”(二極管),強制讓電永遠只朝一個方向前進。無論是正半周還是負半周,它都能讓負載感受到正向電流。
理解橋堆的關鍵就是記住“全波橋式整流”原理及其封裝形式的多樣性。