一、整流橋的工作過程
從上面可以看出,整流橋中4個二極體在電源的正負半周中交替導通。所以每個二極體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後變成脈動直流電壓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°(導通範圍是從 0°~180°),但由於濾波電容器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交流電的半週期為 10ms,整流橋的導通時間tc≈3ms,其導通角僅為54°(導通範圍是36°~90°)。因此,整流橋實際通過的是窄脈衝電流。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。
最後總結幾點:
(1)、整流橋的上述特性可等效成對應於輸入電壓頻率的占空比大約為30%。
(2)、整流二極體的一次導通過程,可視為乙個「選通脈衝」,其脈衝重複頻率就等於交流電網的頻率(50hz)。
(3)、為降低開關電源中500khz以下的傳導雜訊,有時用兩隻普通矽整流管(例如1n4007) 與兩隻快恢復二極體(如fr106)組成整流橋,frl06的反向恢復時間trr≈250ns。
三、整流橋的引數選擇
整流橋的主要引數有反向峰值電壓urm(v),正向壓降uf(v),平均整流電流id(a),正向峰值浪湧電流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,應當使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,允許cosφ=0.5~0.7。
四、舉例
設計乙個7.5v/2a(15w)開關電源,交流輸入電壓範圍是85~265v,要求η=80%。將po=15w、η=80%、umin=85v、 cosψ=0.7一併代入(2)式得到,irms=0.32a,因為整流橋中每個二極體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,以留出一定餘量。(考慮器件的品質等因素,餘量必須20%以上)
參考:
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