整流桥顾名思义主要是用于输入整流作用,即:将输入交流电整流成输出直流电;为此也分为全波整流和半波整流。从整流桥的结构来看,全波整流等效为四个二极管组成,而半波整流等效为两个二极管组成,下图为全波整流桥的原理图。

整流桥品种多,有扁形、圆形、方形、板凳形(分直插与贴片)等,有GPP与O/J结构之分。最大整流电流从0.5A到100A,最高反向峰值电压从50V到1600V。

整流桥的每个工作周期内,同一时间只有两个二极管进行工作,通过二极管的单向导通功能,把交流电转换成单向的直流脉动电压。对一般常用的小功率整流桥进行解剖会发现,该全波整流采用塑料封装结构(大多数的小功率整流桥都是采用该封装形式)。桥内的四个主要发热元器件--二极管被分成两组分别放置在直流输出的引脚铜板上。在直流输出引脚铜板间有两块连接铜板,他们分别与输入引脚(交流输入导线)相连,形成我们在外观上看见的有四个对外连接引脚的全波整流。由于该系列整流桥都是采用塑料封装结构,在上述的二极管、引脚铜板、连接铜板以及连接导线的周围充满了作为绝缘、导热的骨架填充物质--环氧树脂。然而,环氧树脂的导热系数是比较低的(一般为0.35℃W/m,最高为2.5℃W/m),因此整流桥的结--壳热阻一般都比较大(通常为1.0~10℃/W)。

整流桥在选型的过程中需要注意以下几点:

1、 耐压:结合产品的设计需求,使用合适耐压的整流桥,这里的耐压指的是单个二极管的反向击穿电压,例如最高输入交流电压为220VAC,则整流桥的耐压需要≥(220*1.414*1.25=389)VDC,同时需要考虑极限状态下耐压是否满足,例如雷击浪涌抗扰度实验。

2、 最大电流:结合产品的功率,使用合适电流的整流桥,即单个二极管的最大电流。例如一个输出功率为10W,在最低输入电压85VAC时效率70%,则整流桥的最大电流需要≥((10/0.7)/(85*1.414))*2=0.24A。

3、 浪涌电流(冲击电流):由于整流桥后端一般接的是电容进行充电,为此电容在充电的瞬间等效为短路状态,流经整流桥的瞬间电流非常大,可达到数十安培以上,可按照欧姆定律评估。为此整流桥在选型时,需要重点考虑浪涌电流,同时也需要考虑极限状态下的浪涌电流。

4、 反向恢复时间:市面上通常为慢管,即反向恢复时间较长,这有利于EMI调试。

5、 失效模式:若失效,这内部二极管无法存在单向导通能力,可使用万用表的检测二极管功能进行验证。

6、 结温:一般整流桥的结温是150℃,要求正常工作时的结温不得超过结温。