整流桥作为交流转直流的”交通枢纽”,其选型直接影响电源可靠性。本文从工作原理切入,详解正向电流、反向电压等核心参数选择逻辑,助您精准匹配设计需求。
一、 整流桥如何”掰直”电流
1.1 交流电的定向转换
桥式整流电路由四颗二极管组成电桥结构。当交流输入为正半周时,电流沿D1→负载→D3路径导通;负半周则通过D2→负载→D4形成回路,实现全波整流。
1.2 脉动直流的诞生
输出端呈现100Hz(50Hz电网)的脉动波形,其峰值电压约为输入交流电压的1.4倍。此时需配合滤波电容平滑电压波动。
典型工作流程:
1. 交流输入极性切换
2. 二极管组动态导通
3. 负载端输出单向电流
4. 电容储能平抑纹波
二、 选型必看的四大参数
2.1 电流规格:安全余量是关键
平均正向电流(IF) 必须大于电路最大工作电流。建议预留1.5-2倍余量应对浪涌冲击,例如1A负载需选3A规格。(来源:IEC 60747标准)
2.2 电压耐受:反向击穿红线
峰值反向电压(VRRM) 需高于输入电压峰值。220V交流系统峰值约311V,通常选择600V以上规格。
| 参数类型 | 计算方式 | 选型建议 |
|—————-|————————-|——————|
| 工作电流 | 负载最大电流×1.5 | 参考IF值 |
| 输入峰值电压 | 交流有效值×√2 | 参考VRRM值 |
| 热阻 | 实测温升/功率损耗 | 影响散热设计 |
2.3 热管理:温升决定寿命
结到环境热阻(RθJA) 直接影响温升。贴片器件需注意PCB铜箔散热面积,螺栓式则要配合散热器使用。
2.4 封装与效率的平衡
- 插针封装:便于手工焊接,散热较差
- 贴片封装:适合自动化生产,热阻较低
- 螺栓封装:支持大电流,需外接散热器
三、 避免常见设计失误
3.1 浪涌电流防护
冷启动时滤波电容充电可能产生数十倍额定电流,需确认器件IFSM浪涌值或增加NTC限流电阻。
3.2 高频噪声抑制
开关电源中整流管反向恢复会产生EMI,可选用快恢复二极管或并联RC吸收电路。
3.3 安装工艺要点
- 螺栓器件安装扭矩需符合规格书
- 绝缘垫片确保散热器与壳体隔离
- 焊接温度不超过260℃(10秒)
失效案例警示:
– 余量不足导致热击穿
– 电压裕度小引发雪崩失效
– 虚焊造成接触电阻过热