整流桥的工作过程及参数选择

qlexcel 发表于 2020-03-22 16:09:00 收藏 已收藏
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整流桥的工作过程及参数选择

qlexcel 发表于 2020-03-22 16:09:00

一、整流桥的工作过程

整流桥的工作过程及参数选择

整流桥的工作过程及参数选择

整流桥的工作过程及参数选择

从上面可以看出,整流桥中4个二极管在电源的正负半周中交替导通。所以每个二极管的电流是总电流的一半。

二、整流桥的导通时间与选通特性

50Hz交流电压经过全波整流后变成脉动直流电压u1,再通过输入滤波电容得到直流高压U1。在理想情况下,整流桥的导通角本应为180°(导通范围是从 0°~180°),但由于滤波电容器C的作用,仅在接近交流峰值电压处的很短时间内,才有输入电流流经过整流桥对C充电。50Hz交流电的半周期为 10ms,整流桥的导通时间tC≈3ms,其导通角仅为54°(导通范围是36°~90°)。因此,整流桥实际通过的是窄脉冲电流。桥式整流滤波电路的原理如图1(a)所示,整流滤波电压及整流电流的波形分别如图l(b)和(c)所示。

整流桥的工作过程及参数选择

最后总结几点:

(1)、整流桥的上述特性可等效成对应于输入电压频率的占空比大约为30%。

(2)、整流二极管的一次导通过程,可视为一个“选通脉冲”,其脉冲重复频率就等于交流电网的频率(50Hz)。

(3)、为降低开关电源中500kHz以下的传导噪声,有时用两只普通硅整流管(例如1N4007) 与两只快恢复二极管(如FR106)组成整流桥,FRl06的反向恢复时间trr≈250ns。

三、整流桥的参数选择

整流桥的主要参数有反向峰值电压URM(V),正向压降UF(V),平均整流电流Id(A),正向峰值浪涌电流IFSM(A),最大反向漏电流 IR。整流桥的反向击穿电压URR应满足下式要求:

整流桥的工作过程及参数选择

输入电流有效值为IRMS,整流桥额定的有效值电流为IBR,应当使IBR≥2IRMS。计算IRMS的公式如下:

整流桥的工作过程及参数选择

式中,Po为开关电源的输出功率,η为电源效率,umin为交流输入电压的最小值,cosφ为开关电源的功率因数,允许cosφ=0.5~0.7。

四、举例

设计一个7.5V/2A(15W)开关电源,交流输入电压范围是85~265V,要求η=80%。将Po=15W、η=80%、umin=85V、 cosψ=0.7一并代入(2)式得到,IRMS=0.32A,因为整流桥中每个二极管的电流是总电流的一半,进而求出Id=0.5×IRMS=0.16A。最大电压为265V,代入公式(1),UBR=1.25*1.414*265=468V。实际选用lA/600V的整流桥,以留出一定余量。(考虑器件的品质等因素,余量必须20%以上)

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