整流桥电路分析

桥式整流作用：交直流转化

整体讲解

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。

C1电容作用：

理解

1)滤波

利用电容器隔直通交的特性将整流后的残留交流成份旁路回流!

2)整形：

全波整流后的输出不是平直的直流电压,而是每秒100个从零到最大值,又从最大值到零的脉动直流电压!这样的不平稳电压是无法供后级电路直流要求的!(充电和加热等直功耗设备除外)利用电容器的充放电特性(高充低放)可使输出电压稳定于一平滑平均值,

3)提升平均值：

因整流输出是脉动而平均有效值就低于原交流电压值很多,减去整流管的正向压降,其整体效率就很低,而电容器的峰值充电特性(两端电压可达峰值)可使输出电压接近于原脉动电压的峰值.(原交流的1.414倍).这就大大提高了输出的效率!

问题：电容容值小和电容大有什么影响？

1：容值大，导致成本，占用板子面积变大

2：容值小，导致电容蓄电能力弱，不足以后续电路的持续供电

整流桥参数选择讲解

这里选型是IN4007，学习一个电路器件，首先要找他的相关手册的。这里附上百度链接

https://baike.baidu.com/item/%E6%95%B4%E6%B5%81%E4%BA%8C%E6%9E%81%E7%AE%A1IN4007/10623597?fr=aladdin

思考1：为什么50HZ的交流电的半周期是10MS？

1：HZ是频率的单位

2：周期=1/f 周期单位为‘S(秒)’

50HZ 对应的时间 =1/50 即0.02S

3：1S=1000MS

思考2：为什么整流桥的导通时间tC≈3ms？

55/180≈0.3，是不是突然明白了些什么？

10MS中的3MS的由来就是这个。

思考3：（C）图的原因

1：二极管具有导通电压0.7V ,即导通后，导通压降为0.7V

电压必须为大于0.7V，二极管上才能有电流和电压

2：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。

电容从没有电荷变成了有电荷，是需要一定时间的，这个解释起来就要用到微积分了。我们可以理解为，当充完电在导通角的范围内进行放电。这其中就必然会有电荷的定向移动。而电荷的定向移动当然就形成电流，既然形成电流当然就可以认为是通路了。这样就更能理解，电容器的作用是产生电流。

充电完毕后：“充电完毕”是指电路中已经没有电流，电路各点达到了静电平衡的状态。

思考4：为什么我们的只用了3MS，却能够使转换效率变为百分之80？

1：整流桥的作用将电压升高1.414倍

思考5：二极管为什么没有讲过正向电压将他击穿呢？

1：二极管正向导通，反向击穿

2：正向只要导通就会有固定的压降

3：但是不同的二极管承受的正向导通的电流是不同的

4：如何确定导通电流呢？

简单的电压除以负载估算一下

整流桥的参数选择

整流桥的主要参数有反向峰值电压URM(V)，正向压降UF(V)，平均整流电流Id(A)，正向峰值浪涌电流IFSM(A)，最大反向漏电流 IR。整流桥的反向击穿电压URR应满足下式要求：

输入电流有效值为IRMS，整流桥额定的有效值电流为IBR，应当使IBR≥2IRMS。计算IRMS的公式如下：

式中，Po为开关电源的输出功率，η为电源效率，umin为交流输入电压的最小值，cosφ为开关电源的功率因数，允许cosφ=0.5～0.7。

举例

设计一个7.5V／2A(15W)开关电源，交流输入电压范围是85～265V，要求η=80％。将Po=15W、η=80％、umin=85V、 cosψ=0.7一并代入(2)式得到，IRMS=0.32A，因为整流桥中每个二极管的电流是总电流的一半，进而求出Id=0.5×IRMS=0.16A。最大电压为265V，代入公式（1），UBR=1.25*1.414*265=468V。实际选用lA／600V的整流桥，以留出一定余量。（考虑器件的品质等因素，余量必须20%以上）

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。