什么是桥式整流器：电路图及其工作原理
整流器电路用于将AC（交流电）转换为DC（直流电）。整流器主要分为三种类型，即半波整流器、全波整流器和桥式整流器。所有这些整流器的主要功能。。。
整流器电路用于将AC（交流电）转换为DC（直流电）。整流器主要分为三种类型，即半波整流器、全波整流器和桥式整流器。所有这些整流器的主要功能与电流的转换相同，但它们不能有效地将电流从AC转换为DC。中心抽头全波整流器以及桥式整流器能够有效地进行转换。桥式整流器电路是电子电源的常见部件。许多电子电路需要整流的直流电源，以便从可用的交流电源为各种电子基本部件供电。我们可以在各种各样的电子交流电源设备中找到这种整流器，如家用电器、电机控制器、调制过程、焊接应用等。本文概述了桥式整流器及其工作原理。
什么是桥式整流器？
桥式整流器是一种交流（AC）到直流（DC）转换器，它将干线交流输入整流为直流输出。桥式整流器广泛用于为电子元件或设备提供必要直流电压的电源中。它们可以由四个或更多二极管或任何其他受控固态开关构成。
根据负载电流要求，选择合适的桥式整流器。在为适当的电子电路应用选择整流器电源时，会考虑组件的额定值和规格、击穿电压、温度范围、瞬态电流额定值、正向电流额定值和安装要求以及其他考虑因素。
建设
桥式整流器的结构如下所示。该电路可以设计有四个二极管，即D1、D2、D3和D4以及负载电阻器（RL）。这些二极管的连接可以以闭环模式进行，以有效地将AC（交流）转换为DC（直流）。这种设计的主要优点是没有专用的中心抽头变压器。因此，尺寸和成本都将减少。
一旦输入信号被施加在像A和B这样的两个端子上，则可以在RL上获得o/p DC信号。在这里，负载电阻器连接在两个端子之间，如C&D。两个二极管的布置可以这样做，即在每半个周期内，两个二极管将导电。像D1和D3这样的二极管对将在整个正半周期内传导电流。类似地，D2和D4二极管将在整个负半周期内传导电流。
桥式整流器电路图
桥式整流器的主要优点是，它产生的输出电压几乎是使用中心抽头变压器的全波整流器的两倍。但这种电路不需要中心抽头变压器，所以它类似于低成本的整流器。
桥式整流器电路图由变压器、二极管桥、滤波和调节器等不同阶段的设备组成。通常，所有这些块的组合被称为稳压直流电源，为各种电子设备供电。
电路的第一级是变压器，该变压器是改变输入电压幅度的降压型。大多数电子项目使用230/12V变压器将交流电源230V降压至12V。
下一阶段是二极管桥式整流器，根据桥式整流器的类型使用四个或更多二极管。为相应的整流器选择特定的二极管或任何其他开关设备需要对设备进行一些考虑，如峰值反向电压（PIV）、正向电流If、额定电压等。它负责通过在输入信号的每半个周期导通一组二极管来在负载处产生单向或直流电流。
由于二极管桥式整流器之后的输出具有脉动性质，并且为了将其产生为纯DC，滤波是必要的。滤波通常是在负载两端连接一个或多个电容器的情况下进行的，如下图所示，其中对波形进行平滑处理。该电容器额定值也取决于输出电压。
这种经过调节的直流电源的最后一级是将输出电压保持在恒定水平的电压调节器。假设微控制器在5V DC下工作，但桥式整流器后的输出约为16V，因此为了降低此电压并保持恒定水平——无论输入侧的电压变化如何——都需要电压调节器。
桥式整流器操作
如上所述，单相桥式整流器由四个二极管组成，这种配置跨接在负载上。为了理解桥式整流器的工作原理，我们必须考虑以下电路进行演示。
在输入AC波形二极管的正半周期期间，D1和D2被正向偏置，D3和D4被反向偏置。当超过二极管D1和D2阈值电平的电压开始导通时，负载电流开始流过，如下图中红线的路径所示。
在输入AC波形的负半周期期间，二极管D3和D4被正向偏置，D1和D2被反向偏置。如图所示，当D3和D4二极管开始导通时，负载电流开始流过这些二极管。
我们可以观察到，在这两种情况下，负载电流方向是相同的，即，如图所示，从上到下——因此是单向的，这意味着直流电流。因此，通过使用桥式整流器，将输入的AC电流转换为DC电流。这种桥式整流器的负载输出本质上是脉动的，但产生纯DC需要像电容器一样的额外滤波器。相同的操作适用于不同的桥式整流器，但在可控整流器的情况下，晶闸管触发是驱动电流到负载所必需的。
桥式整流器的类型
桥式整流器根据这些因素分为几种类型：电源类型、控制能力、新娘电路配置等。桥式整流器主要分为单相和三相整流器。这两种类型都进一步分为非控制整流器、半控制整流器和全控制整流器。以下对这些类型的整流器中的一些进行了描述。
单相和三相整流器
电源的性质，即单相或三相电源决定了这些整流器。单相桥式整流器由四个二极管组成，用于将交流电转换为直流电，而三相整流器使用六个二极管，如图所示。根据二极管、晶闸管等电路组件的不同，这些二极管也可以是不受控制或受控的整流器。
不受控制的桥式整流器
该桥式整流器使用二极管对输入进行整流，如图所示。由于二极管是一种单向设备，只允许电流在一个方向上流动。整流器中的这种二极管配置不允许功率根据负载要求而变化。因此，这种类型的整流器用于恒定或固定电源。
可控桥式整流器
在这种类型的整流器、AC/DC转换器或整流器中，使用可控硅、MOSFET、IGBT等可控固态器件来改变不同电压下的输出功率，而不是不受控制的二极管。通过在不同时刻触发这些设备，负载处的输出功率被适当地改变。
桥式整流器IC
下面将讨论类似RB-156 IC引脚的桥式整流器配置。
引脚1（相位/线路）：这是一个交流输入引脚，可以从交流电源向该相位引脚连接相线。
引脚2（空档）：这是交流输入引脚，中性线的连接可以从交流电源连接到此中性引脚。
引脚3（正极）：这是直流输出引脚，从该引脚获得整流器的正直流电压
引脚4（负极/接地）：这是直流输出引脚，整流器的接地电压从该负极引脚获得
规格
该RB-15桥式整流器的子类别范围从RB15到RB158。在这些整流器中，RB156是最常用的整流器。RB-156桥式整流器的技术规格包括以下内容。
- O/p直流电流为1.5A
- 最大峰值反向电压为800V
- 输出电压：（√2×VRMS）-2伏
- 最大输入电压为560V
- 每个电桥的电压降为1V@1A
- 浪涌电流为50A
这种RB-156是最常用的紧凑型、低成本和单相桥式整流器。该IC具有最高的i/p交流电压，如560V，因此它可以用于所有国家的单相电源。该整流器的最高直流电流为1.5A。该IC是AC-DC转换项目中的最佳选择，可提供高达1.5A的电流。
桥式整流器特性
桥式整流器的特点包括以下几点
- 波纹系数
- 峰值反向电压（PIV）
- 效率
波纹系数
使用一个因子测量输出直流信号的平滑度称为纹波因子。这里，平滑的DC信号可以被认为是包括很少波纹的o/p DC信号，而高脉动的DC信号则可以被认为包括高波纹的o/p。从数学上讲，它可以定义为纹波电压和纯直流电压的分数。
对于桥式整流器，纹波系数可以给出为
Γ=√（Vrms 2/VDC）−1
桥式整流器的纹波因子值为0.48
峰值反向电压
峰值反向电压或PIV可以被定义为当二极管在负半周期内以反向偏置条件连接时来自二极管的最高电压值。桥接电路包括四个二极管，如D1、D2、D3和D4。
在正半周期中，像D1和D3这样的两个二极管处于导通位置，而D2和D4二极管都处于不导通位置。同样，在负半周期中，像D2和D4这样的二极管处于导通位置，而像D1和D3这样的二极管则处于不导通位置。
效率
整流器的效率主要决定整流器将AC（交流电）转换为DC（直流电）的能力。整流器的效率可以定义为：；它是直流o/p功率和交流i/p功率的比值。桥式整流器的最大效率为81.2%。
η=直流o/p功率/交流i/p功率
桥式整流器波形
从桥式整流器电路图中，我们可以得出结论，负载电阻器两端的电流在正半周期和负半周期内是相等的。o/p DC信号的极性可以是完全正的，也可以是负的。在这种情况下，这是完全积极的。当二极管的方向反向时，可以获得完全的负直流电压。
因此，该整流器允许电流在i/p AC信号的正周期和负周期中流动。桥式整流器的输出波形如下所示。
为什么它被称为桥式整流器？
与其他整流器相比，这是最有效的整流器电路类型。这是一种全波整流器，顾名思义，这种整流器使用四个二极管，以桥式连接。因此，这种整流器被命名为桥式整流器。
为什么我们在桥式整流器中使用4个二极管？
在桥式整流器中，使用四个二极管来设计电路，该电路将允许在不使用中心抽头变压器的情况下进行全波整流。这种整流器主要用于在大多数应用中提供全波整流。
四个二极管的布置可以在闭环布置内完成，以有效地将AC改变为DC。这种布置的主要好处是不存在中心抽头变压器，从而降低了尺寸和成本。
优势
桥式整流器的优点包括以下几个方面。
- 全波整流器的整流效率是半波整流器的两倍。
- 在全波整流器的情况下，输出电压越高，输出功率越高，变压器利用率越高。
- 在全波整流器的情况下，纹波电压较低且频率较高，因此需要简单的滤波电路
- 变压器次级不需要中心抽头，因此在桥式整流器的情况下，所需的变压器更简单。如果不需要升压或降压，甚至可以消除变压器。
- 对于给定的功率输出，在桥式整流器的情况下可以使用较小尺寸的功率变压器，因为电源变压器的初级和次级绕组中的电流在整个交流循环中流动。
- 整流效率是半波整流器的两倍
- 它使用简单的滤波电路来实现高频和低纹波电压
- 与中心抽头整流器相比，TUF更高
- 不需要中心抽头变压器
缺点
桥式整流器的缺点包括以下几点。
- 它需要四个二极管。
- 使用两个额外的二极管会导致额外的电压降，从而降低输出电压。
- 这种整流器需要四个二极管，因此整流器的成本将很高。
- 一旦需要对小电压进行整流，该电路就不合适了，因为两个二极管可以串联连接，并且由于它们的内阻而提供双倍的电压降。
- 这些电路非常复杂
- 与中心抽头式整流器相比，桥式整流器的功率损耗更大。
应用——使用桥式整流器将交流电转换为直流电
许多电子应用通常需要稳压直流电源。最可靠和最方便的方法之一是将可用的交流电源转换为直流电源。交流信号到直流信号的转换是使用整流器完成的，整流器是一个二极管系统。它可以是只整流交流信号的一半的半波整流器，也可以是整流交流信号两个周期的全波整流器。全波整流器可以是由两个二极管组成的中心抽头整流器，也可以是由4个二极管构成的桥式整流器。
这里展示了桥式整流器。该装置由4个二极管组成，这些二极管被布置为使得两个相邻二极管的阳极被连接以向输出提供正电源，而另外两个相邻的二极管的阴极被连接以给输出提供负电源。另外两个相邻二极管的阳极和阴极连接到AC电源的正极，而另外两个邻近二极管的阳极或阴极连接到交流电源的负极。因此，4个二极管被布置成桥接配置，使得在每个半周期中，两个交替的二极管导通，产生具有排斥的DC电压。
给定的电路由桥式整流器装置组成，其未调节的直流输出通过限流电阻器提供给电解质电容器。使用电压表监测电容器两端的电压，并随着电容器充电而不断增加，直到达到电压极限。当负载连接在电容器两端时，电容器放电以向负载提供必要的输入电流。在这种情况下，灯被连接作为负载。
一种稳压直流电源
稳压直流电源由以下部件组成：
- 一种将高压交流电转换为低压交流电的降压变压器。
- 一种桥式整流器，用于将交流电转换为脉动直流电。
- 一种由电容器组成的滤波器电路，用于消除交流波纹。
- 一个调节器IC 7805，用于获得5V的调节直流电压。
降压变压器将230V的AC干线电源转换为12V AC。该12V AC被施加到桥式整流器装置，使得交替二极管在每个半周期导通，产生由AC波纹组成的脉动DC电压。连接在输出两端的电容器允许AC信号通过它并阻挡DC信号，从而起到高通滤波器的作用。电容器两端的输出因此是未调节的滤波的DC信号。该输出可用于驱动继电器、电机等电气部件。调节器IC 7805连接到滤波器输出。它提供5V的恒定调节输出，可用于为晶体管、微控制器等许多电子电路和设备提供输入。这里，5V用于通过电阻器偏置LED。
这都是关于桥式整流器的理论——它的类型、电路和工作原理。我们希望这个关于这个主题的有益健康的事情将有助于建造学生的电子或电气项目，以及观察各种电子设备或电器。我们感谢您对这篇文章的高度关注和关注。因此，请写信给我们，为您的应用和任何其他技术指导选择该桥式整流器所需的组件额定值。
现在，如果对这个主题或电气和电子项目的概念有任何进一步的疑问，请在下面的部分留下评论，我们希望您对桥式整流器的概念及其应用有一个想法。
图片来源：
- numato桥式整流器
- 无控制桥式整流器电子教程
- eng.cam控制桥式整流器
- 工程师绘制的桥式整流器电路图
- eniquest的桥式整流器操作
- 桥式整流器电路和输出波形 奈洛姆