整流橋*概述

　　整流橋是將數(shù)個(兩個或四個)整流二極管封在一起組成的橋式整流器件，主要作用還是把交流電轉(zhuǎn)換為直流電，也就是整流，因此得名整流橋。整流橋分全橋和半橋.全橋是將連接好的橋式整流電路的四個二極管封在一起.半橋是將兩個二極管橋式整流的一半封在一起,用兩個半橋可組成一個橋式整流電路,一個半橋也可以組成變壓器帶中心抽頭的全波整流電路, 選擇整流橋要考慮整流電路和工作電壓.

　　有多種方法可以用整流二極管將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，包括半波整流、全波整流以及橋式整流等。整流橋，就是將橋式整流的四個二極管封裝在一起，只引出四個引腳。四個引腳中，兩個直流輸出端標(biāo)有+或-，兩個交流輸入端有～標(biāo)記。應(yīng)用整流橋到電路中，主要考慮它的*大工作電流和*大反向電壓。

　　整流橋*結(jié)構(gòu)

　　整流橋通常是由兩只或四只整流硅芯片作橋式連接，兩只的為半橋，四只的則稱全橋。外部采用絕緣朔料封裝而成，大功率整流橋在絕緣層外添加鋅金屬殼包封，增強散熱性能。

　　整流橋*原理

　　整流橋堆：整流橋堆一般用在全波整流電路中，它又分為全橋與半橋。

　　全橋是由4只整流二極管按橋式全波整流電路的形式連接并封裝為一體構(gòu)成的，圖是其外形。

　　全橋的正向電流有0.5A、1A、1.5A、2A、2.5A、3A、5A、10A、20A、35A、50A等多種規(guī)格，耐壓值(*高反向電壓)有25V、50V、100V、200V、300V、400V、500V、600V、800V、1000V等多種規(guī)格。

　　選擇整流橋要考慮整流電路和工作電壓.**的廠家有“文斯特電子”的G系列整流橋堆,進(jìn)口品牌有ST、IR等。整流橋堆一般用在全波整流電路中，它又分為全橋與半橋。

　　整流橋*分類

　　整流橋具有體積小,使用方便等特點,在家用電器和工業(yè)電子電路中應(yīng)用 非常廣泛.常用的小功率整流橋有全橋和半橋之分.全橋是將四只硅整流 二極管接成橋路的形式, 常見的型號有 QL52~QL61 系列,PM104M 和 BR300 系列等.半橋有三種結(jié)構(gòu):一種是將兩只二極 管順向串聯(lián),在結(jié)點處引出一電極(如 2CQ1 型),另一 種是將兩只二極管背靠背式反極性連接(稱共陰式,如 2CQ2 型);第三種是將兩只二極管頭碰頭式反極性連接(稱共陽式,如 2CQ3 型).

　　整流橋*型號及命名

　　一般整流橋命名中有3個數(shù)字,**個數(shù)字代表額定電流,A;后兩個數(shù)字代表額電壓(數(shù)字*100),V

　　如:KBL410 即4A，1000V 。RS507 即5A，700V。(1234567分別代表電壓檔的50V，100V，200V，400V，600V，800V，1000V)常用的國產(chǎn)全橋有佑風(fēng)YF系列，進(jìn)口全橋有ST、IR等。

　　整流橋有多種方法可以用整流二極管將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，包括半波整流、全波整流以及橋式整流等。整流橋，就是將橋式整流的四個二極管封裝在一起，只引出四個引腳。四個引腳中，兩個直流輸出端標(biāo)有+或-，兩個交流輸入端有～標(biāo)記。

　　在整流橋的每個工作周期內(nèi)，同一時間只有兩個二極管進(jìn)行工作，通過二極管的單向?qū)üδ?，把交流電轉(zhuǎn)換成單向的直流脈動電壓。對一般常用的小功率整流橋(如：RECTRON SEMICONDUCTOR的RS2501M)進(jìn)行解剖會發(fā)現(xiàn)，該全波整流橋采用塑料封裝結(jié)構(gòu)(大多數(shù)的小功率整流橋都是采用該封裝形式)。橋內(nèi)的四個主要發(fā)熱元器件——二極管被分成兩組分別放置在直流輸出的引腳銅板上。在直流輸出引腳銅板間有兩塊連接銅板，他們分別與輸入引***流輸入導(dǎo)線)相連，形成我們在外觀上看見的有四個對外連接引腳的全波整流橋。由于該系列整流橋都是采用塑料封裝結(jié)構(gòu)，在上述的二極管、引腳銅板、連接銅板以及連接導(dǎo)線的周圍充滿了作為絕緣、導(dǎo)熱的骨架填充物質(zhì)——環(huán)氧樹脂。然而，環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱系數(shù)是比較低的(一般為0.35℃W/m，*高為2.5℃W/m)，因此整流橋的結(jié)--殼熱阻一般都比較大(通常為1.0~10℃/W)。通常情況下，在元器件的相關(guān)參數(shù)表里，生產(chǎn)廠家都會提供該器件在自然冷卻情況下的結(jié)—環(huán)境的熱阻(Rja)和當(dāng)元器件自帶一散熱器，通過散熱器進(jìn)行器件冷卻的結(jié)--殼熱阻(Rjc)。

　　整流橋*作用

　　整流這一個術(shù)語，它是通過二極管的單向?qū)ㄔ韥硗瓿晒ぷ鞯模ㄋ椎膩碚f二極管它是正向?qū)ê头聪蚪刂?，也就是說，二極管只允許它的正極進(jìn)正電和負(fù)極進(jìn)負(fù)電。二極管只允許電流單向通過，所以將其接入交流電路時它能使電路中的電流只按單向流動，即所謂“整流”，用兩只管是半潑整流，四只是全潑整流而流橋的作用就是能夠通過二極管的單向?qū)ǖ奶匦詫㈦娖皆诹泓c上下浮動的交流電轉(zhuǎn)換為單向的直流電，通常電源中采用的整流橋除了這種單顆集成式的還有采用四顆二極管實現(xiàn)的，它們的原理完全相同 。

　　整流橋*測量殼溫的方法

　　測量整流橋殼溫的方法：整流橋作為一種功率元器件，非常廣泛。應(yīng)用于各種電源設(shè)備。

　　其內(nèi)部主要是由四個二極管組成的橋路來實現(xiàn)把輸入的交流電壓轉(zhuǎn)化為輸出的直流電壓。

　　在整流橋的每個工作周期內(nèi)，同一時間只有兩個二極管進(jìn)行工作，通過二極管的單向?qū)üδ?，把交流電轉(zhuǎn)換成單向的直流脈動電壓。對一般常用的小功率整流橋(如：RECTRON SEMICONDUCTOR的RS2501M)進(jìn)行解剖會發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)如圖2所示，該全波整流橋采用塑料封裝結(jié)構(gòu)(大多數(shù)的小功率整流橋都是采用該封裝形式)。橋內(nèi)的四個主要發(fā)熱元器件——二極管被分成兩組分別放置在直流輸出的引腳銅板上。在直流輸出引腳銅板間有兩塊連接銅板，他們分別與輸入引***流輸入導(dǎo)線)相連，形成我們在外觀上看見的有四個對外連接引腳的全波整流橋。由于該系列整流橋都是采用塑料封裝結(jié)構(gòu)，在上述的二極管、引腳銅板、連接銅板以及連接導(dǎo)線的周圍充滿了作為絕緣、導(dǎo)熱的骨架填充物質(zhì)——環(huán)氧樹脂。然而，環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱系數(shù)是比較低的(一般為0.35℃W/m，*高為2.5℃W/m)，因此整流橋的結(jié)--殼熱阻一般都比較大(通常為1.0~10℃/W)。通常情況下，在元器件的相關(guān)參數(shù)表里，生產(chǎn)廠家都會提供該器件在自然冷卻情況下的結(jié)—環(huán)境的熱阻(Rja)和當(dāng)元器件自帶一散熱器，通過散熱器進(jìn)行器件冷卻的結(jié)--殼熱阻(Rjc)。

　　自然冷卻

　　一般而言，對于損耗比較小(<3.0W)的元器件都可以采用自然冷卻的方式來解決元器件的散熱問題。當(dāng)整流橋的損耗不大時，可采用自然冷卻方式來處理。此時，整流橋的散熱途徑主要有以下兩個方面：整流橋的殼體(包括前后兩個比較大的散熱面和上下與左右散熱面)和整流橋的四個引腳。通常情況下，整流橋的上下和左右的殼體表面積相對于前后面積都比較小，因此在分析時都不考慮通過這四個面(上下與左右表面)的散熱。

　　強迫風(fēng)冷卻

　　當(dāng)整流橋等功率元器件的損耗較高時(>4.0W)，采用自然冷卻的方式已經(jīng)不能滿足其散熱的需求，此時就必須采用強迫風(fēng)冷的方式來確保元器件的正常工作。采用強迫風(fēng)冷時，可以分成兩種情況來考慮：a)整流橋不帶散熱器;b)整流橋自帶散熱器。

　　殼溫確定

　　整流橋在強迫風(fēng)冷冷卻時殼溫的確定由以上兩種情況三種不同散熱冷卻形式的分析與計算，我們可以得出：在整流橋自然冷卻時，我們可以直接采用生產(chǎn)廠家所提供的結(jié)--環(huán)境熱阻(Rja)，來計算整流橋的結(jié)溫，從而可以方便地檢驗我們的設(shè)計是否達(dá)到功率元器件的溫度降額標(biāo)準(zhǔn);對整流橋采用不帶散熱器的強迫風(fēng)冷情況，由于在實際使用中很少采用，在此不予太多的討論。如果在應(yīng)用中的確涉及該種情形，可以借鑒整流橋自然冷卻的計算方法;對整流橋采用散熱器進(jìn)行冷卻時，我們只能參考廠家給我們提供的結(jié)--殼熱阻(Rjc)，通過測量整流橋的殼溫從而推算出其結(jié)溫，達(dá)到檢驗?zāi)康摹Ｔ诖?，我們著重討論該計算殼溫測量點的選取及其相關(guān)的計算方法，并提出一種在實際應(yīng)用中可行、在計算中又可靠的測量方法。

　　整流橋*參數(shù)選擇

　　隔離式開關(guān)電源一般采用由整流管構(gòu)成的整流橋，亦可直接選用成品整流橋，完成橋式整流。全波橋式整流器簡稱硅整流橋，它是將四只硅整流管接成橋路形式，再用塑料封裝而成的半導(dǎo)體器件。它具有體積小、使用方便、各整流管的參數(shù)一致性好等優(yōu)點，可廣泛用于開關(guān)電源的整流電路。硅整流橋有4個引出端，其中交流輸入端、直流輸出端各兩個。

　　硅整流橋的*大整流電流平均值分0.5～40A等多種規(guī)格，*高反向工作電壓有50～1000V等多種規(guī)格。小功率硅整流橋可直接焊在印刷板上，大、**率硅整流橋則要用螺釘固定，并且需安裝合適的散熱器。

　　整流橋*整流橋的導(dǎo)通時間與選通特性

　　50Hz交流電壓經(jīng)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(dǎo)通角本應(yīng)為180°(導(dǎo)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(nèi)，才有輸入電流流經(jīng)過整流橋?qū)充電。50Hz交流電的半周期為10ms，整流橋的導(dǎo)通時間tC≈3ms，其導(dǎo)通角僅為54°(導(dǎo)通范圍是36°～90°)。因此，整流橋?qū)嶋H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。

　　*后總結(jié)幾點：

　　(1)整流橋的上述特性可等效成對應(yīng)于輸入電壓頻率的占空比大約為30%。

　　(2)整流二極管的一次導(dǎo)通過程，可視為一個“選**沖”，其脈沖重復(fù)頻率就等于交流電網(wǎng)的頻率(50Hz)。

　　(3)為降低開關(guān)電源中500kHz以下的傳導(dǎo)噪聲，有時用兩只普通硅整流管(例如1N4007)與兩只快恢復(fù)二極管(如FR106)組成整流橋，F(xiàn)Rl06的反向恢復(fù)時間trr≈250ns。