电源将交流电变成直流电。交流电方向会变化。直流电方向不变。许多电子设备需要直流电。整流电路完成这个转换。桥式整流电路是一种常用电路。它使用四个二极管。二极管只让电流单向通过。
交流电有正半周和负半周。正半周电流方向是一个方向。负半周电流方向是相反方向。桥式整流电路处理两个半周。两个二极管导通正半周。另外两个二极管导通负半周。负载电阻总是得到同一方向的电流。
画出波形图很重要。波形图显示电压随时间变化。输入是正弦波。正弦波在零轴上下摆动。输出是脉冲波形。脉冲波形在零轴上方。输出波形有缺口。这些缺口发生在二极管换向时。
电容可以平滑波形。电容储存电荷。电容在电压高时充电。电容在电压低时放电。输出波形变得平滑。纹波电压变小。纹波是剩余的交流成分。大电容效果更好。负载电阻小需要大电容。
负载电阻影响输出电压。负载电阻小电流大。电容放电更快。纹波电压更大。负载电阻大电流小。电容放电更慢。纹波电压更小。空载时电压最高。接负载时电压下降。
二极管有正向电压降。每个二极管约零点七伏。两个二极管同时导通。总共约一点四伏损失。输入电压必须足够高。输出电压比输入电压峰值低。考虑变压器次级电压。计算输出电压要减去二极管压降。
桥式整流有优点。变压器不需要中心抽头。电源利用率高。二极管承受反向电压小。电路结构简单可靠。生产成本低。适用于大多数电源。
桥式整流有缺点。需要四个二极管。二极管多损耗大。低压电源效率低。需要散热考虑。大电流时发热明显。
波形图分析很关键。示波器观察波形。输入接交流电源。输出接负载电阻。通道一显示输入波形。通道二显示输出波形。调节时间刻度。观察一个完整周期。
输入波形是光滑曲线。从零开始上升。到达峰值后下降。穿过零继续下降。到达负峰值后上升。回到零完成周期。
输出波形是脉动波形。正半周时两个二极管导通。输出波形跟随输入波形。负半周时另外两个二极管导通。输出波形还是正方向。输出始终是正电压。
换向时刻有微小失真。二极管关闭需要时间。二极管开启需要时间。死区时间电压为零。实际波形有短暂过零。
加入电容后波形改变。电容充电电压上升快。电容放电电压下降慢。输出近似直线。细看有小幅波动。波动频率是输入频率两倍。
测量纹波电压值。交流电压表测量。数字示波器也可以。记录最大值最小值。差值就是纹波峰值。计算纹波系数。纹波电压除以平均电压。
负载变化影响明显。轻负载时波形平直。重负载时波动加大。波形像锯齿一样。选择电容要考虑负载。负载电流大用大电容。
二极管特性很重要。反向恢复时间要短。快速二极管效果好。普通二极管也可以。电源频率不高时没问题。高频电源需要快恢复二极管。
变压器提供输入电压。次级电压要合适。考虑二极管压降。考虑负载压降。留出足够余量。保证输出电压达标。
桥堆是封装好的组件。四个二极管在一起。引脚标记清楚。安装方便。节省空间。大批量生产常用。
安全注意事项不能忘。交流电危险。做好绝缘措施。使用保险丝保护。防止短路事故。焊接时断开电源。
实验验证理论。搭接电路测试。测量输入输出电压。记录波形照片。对比理论分析。找出差异原因。
实际应用很广泛。手机充电器使用。电脑电源使用。家电产品使用。工业控制使用。到处都能见到。
设计要考虑效率。选择低正向压降二极管。肖特基二极管更好。压降只有零点三伏。损耗小效率高。成本稍高一些。
温度影响性能。温度升高压降减小。但反向漏电流增加。高温环境要降额使用。保证长期可靠性。
滤波电路可以改进。加入电感组成LC滤波。效果比单独电容好。成本增加体积变大。根据要求选择方案。
稳压电路后续需要。整流滤波后接稳压器。固定电压输出。三端稳压器常用。LM7805输出五伏。LM7812输出十二伏。
开关电源更先进。整流后直接高频变换。效率大大提高。体积缩小很多。现代电源主流技术。
基础原理要掌握。桥式整流是经典电路。理解它很重要。为学习其他电路打基础。波形分析是核心内容。
测量数据要记录。输入电压有效值。输出电压平均值。纹波电压有效值。计算各项参数。验证设计目标。
故障排查要会做。无输出检查二极管。检查变压器。检查连接线。输出电压低查电容。查负载电流。一步步排除问题。
示波器使用要熟练。调节电压档位。调节时间档位。触发设置正确。捕捉稳定波形。存储图像分析。
报告撰写要详细。电路图清晰。波形图清楚。数据表格完整。分析逻辑清楚。结论明确具体。
学习要循序渐进。从简单电路开始。掌握基本概念。逐步深入复杂电路。理论联系实际。动手实践巩固。
桥式整流电路简单实用。它是电子技术基础。学好它很有用。为以后工作打基础。继续学习更多知识。