整流橋的工作過程及參數選擇

一、整流橋的工作過程

從上面可以看出，整流橋中4個二極管在電源的正負半周中交替導通。所以每個二極管的電流是總電流的一半。

二、整流橋的導通時間與選通特性

50Hz交流電壓經過全波整流后變成脈動直流電壓u1，再通過輸入濾波電容得到直流高壓U1。在理想情況下，整流橋的導通角本應為180°（導通范圍是從0°～180°），但由于濾波電容器C的作用，僅在接近交流峰值電壓處的很短時間內，才有輸入電流流經過整流橋對C充電。50Hz交流電的半周期為10ms，整流橋的導通時間tC≈3ms，其導通角僅為54°（導通范圍是36°～90°）。因此，整流橋實際通過的是窄脈沖電流。橋式整流濾波電路的原理如圖1（a）所示，整流濾波電壓及整流電流的波形分別如圖l（b）和（c）所示。

最后總結幾點：

（1）、整流橋的上述特性可等效成對應于輸入電壓頻率的占空比約莫為30％。

（2）、整流二極管的一次導通過程，可視為一個“選通脈沖”，其脈沖重復頻率就等于交流電網的頻率（50Hz）。

（3）、為降低開關電源中500kHz以下的傳導噪聲，有時用兩只一般硅整流管（例如1N4007）與兩只快恢復二極管（如FR106）組成整流橋，FRl06的反向恢復時間trr≈250ns。

三、整流橋的參數選擇

整流橋的緊要參數有反向峰值電壓URM（V），正向壓降UF（V），均勻整流電流Id（A），正向峰值浪涌電流IFSM（A），最大反向漏電流IR。整流橋的反向擊穿電壓URR應滿足下式要求：

輸入電流有效值為IRMS，整流橋額定的有效值電流為IBR，應該使IBR≥2IRMS。計算IRMS的公式如下：

式中，po為開關電源的輸出功率，η為電源效率，umin為交流輸入電壓的最小值，cosφ為開關電源的功率因數，準許cosφ=0.5～0.7。

四、舉例

設計一個7.5V／2A（15W）開關電源，交流輸入電壓范圍是85～265V，要求η=80％。將po=15W、η=80％、umin=85V、cosψ=0.7一并代入（2）式得到，IRMS=0.32A，因為整流橋中每個二極管的電流是總電流的一半，進而求出Id=0.5×IRMS=0.16A。最大電壓為265V，代入公式（1），UBR=1.25*1.414*265=468V。實際選用lA／600V的整流橋，以留出一定余量。（考慮器件的品質等因素，余量非得20%以上）

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