很多人以为整流桥只是应用在交流电的桥式整流电路当中,用于交流转直流,其实整流桥也可以应用在直流电当中,其作用不同。直流电经过整流桥当然还是直流电,整流桥在直流电当中具有防反的作用。
整流桥的内部结构及原理
整流桥的实物如下图所示,这只是其中的一种封装形式,还有其他样式的就不一一列举了。整流桥一共有4个引脚,2个交流输入端,2个直流输出端,标记为“∽”的是交流输入端,标记为“+”“-”的是直流输出端。
整流桥的内部原理如图右侧所示,其实就是由4个整流二极管构成,注意4个二极管的接法即方向,曾经刚大学毕业时面试就有面试官问我整流桥的4个二极管是怎么接的?当时懵懵懂懂的我想了几分钟还是画错了,二面就这么失败了!
整流桥在交流中的应用
这是我们最常见的电路,整流桥的作用是将交流电转化为直流电,这种整流方式称之为桥式整流。
下面分析其整流的原理:
如下图所示,左边交流输入,右边直流输出,实际整流后的波形并不完全是直流,后端还需要经过滤波处理。
以220V交流电为例,经过整流桥后的波形:
从上图可以看出,整流桥实际上是将负半轴的波形往上翻而已,实际的电压值还是在(0~311)V之间波动(忽略二极管的压降),经过电容滤波后才得到纹波系数较小的直流电。
举个简单的220V输入的5V直流电源,220V交流电经过变压器将220VAC转化为6VAC,然后经过整流桥整流,再经过滤波电路进行滤波,滤波后的电压大约为1.2倍的交流电压,也就是6VAC的1.2倍,约7.2V,经过7805进行稳压,得到稳定的5V直流电源。
简易5V直流电源
直流桥在直流电中的应用
如下图所示,在直流电源输入端接个整流桥,可以起到防反的作用,无论电源输入端IN1、IN2正负端怎么接,电路板都可以正常工作。
分析:
当IN1接入正极,IN2接入负极时,二极管D1和D4导通,D2和D3截止,电路板上端为正电源,下端为负电源;
当IN1接入负极,IN2接入正极时,二极管D2和D3导通,D1和D4截止,电路板依然上端为正电源,下端为负电源。