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整流橋全橋半橋原理與選型指南

發(fā)布時(shí)間:2025年6月25日

你是否在設(shè)計(jì)電源電路時(shí)糾結(jié)該用全橋還是半橋整流?這兩種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)如何影響系統(tǒng)性能?本文將拆解原理差異,并給出接地氣的選型策略。

整流橋基礎(chǔ)工作原理

整流橋核心功能是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。其內(nèi)部由多個(gè)二極管構(gòu)成單向?qū)窂剑瑥?qiáng)制電流定向流動(dòng)。

半波與全波整流差異

  • 半橋結(jié)構(gòu):僅利用交流信號(hào)的半周期,輸出為間斷性脈動(dòng)直流。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但效率較低。
  • 全橋結(jié)構(gòu):四顆二極管組成電橋,利用交流信號(hào)全周期,輸出波形更連續(xù),轉(zhuǎn)換效率顯著提升。

    全橋方案在相同變壓器條件下可獲得更高輸出電壓(來(lái)源:IEEE電力電子學(xué)會(huì)基礎(chǔ)教程, 2021)。

選型核心考量維度

根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景匹配整流橋類(lèi)型至關(guān)重要,需綜合評(píng)估以下因素:

電氣特性適配

  • 反向耐壓值:需高于電路峰值電壓并留有余量
  • 平均電流容量:依據(jù)負(fù)載持續(xù)電流需求選擇
  • 熱管理要求:較高功率場(chǎng)景需關(guān)注封裝散熱性能

物理封裝選擇

  • 插件式封裝適用于傳統(tǒng)通孔焊接工藝
  • 表貼封裝(SMD)滿(mǎn)足自動(dòng)化生產(chǎn)需求
  • 絕緣型封裝在高壓隔離場(chǎng)景具備優(yōu)勢(shì)

    上海工品提供多種封裝規(guī)格的整流橋,適配不同安裝環(huán)境。

典型應(yīng)用場(chǎng)景指南

小功率設(shè)備電源

半橋結(jié)構(gòu)因成本優(yōu)勢(shì),常見(jiàn)于充電器、適配器等低功率場(chǎng)景,但對(duì)紋波敏感的電路需謹(jǐn)慎選用。

工業(yè)電源系統(tǒng)

全橋整流普遍用于開(kāi)關(guān)電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等場(chǎng)景。其低紋波特性可減少后續(xù)濾波電路復(fù)雜度。

特殊環(huán)境應(yīng)用

  • 高頻電路需關(guān)注二極管反向恢復(fù)時(shí)間
  • 高溫環(huán)境應(yīng)選用結(jié)溫耐受更強(qiáng)的器件
  • 空間受限設(shè)計(jì)優(yōu)先考慮緊湊封裝方案

決策路徑總結(jié)

考量因素 半橋方案傾向場(chǎng)景 全橋方案傾向場(chǎng)景
成本敏感度 ? 優(yōu)勢(shì)明顯 ?? 器件成本較高
輸出效率要求 ?? 轉(zhuǎn)換效率較低 ? 能量利用率高
空間占用 ? 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ?? 需更多元件
紋波控制需求 ?? 需強(qiáng)化濾波 ? 自然紋波更小
最終選擇取決于系統(tǒng)優(yōu)先級(jí):當(dāng)成本控制為首要目標(biāo)且功率較小時(shí),半橋整流具有競(jìng)爭(zhēng)力;而在追求轉(zhuǎn)換效率與輸出質(zhì)量的場(chǎng)景中,全橋整流通常是關(guān)鍵選擇。建議通過(guò)實(shí)際工況模擬驗(yàn)證器件溫升及穩(wěn)定性。
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