为什么我们使用桥式整流器?

电器工程 二极管 整流器
2022-01-15 01:37:49

如果我们已经有一个中心抽头整流器,只有两个二极管做同样的工作,那么为什么需要使用四个二极管或所谓的桥式整流器。

4个回答

我假设您的意思是“桥式整流器”的全波桥式整流器电路。需要明确的是,这是一个全波桥:

看一下这个,看看它是如何工作的。它基本上对电压执行绝对值函数。实际上是在过程中损失了两个二极管电压降,但这不是现在的重点。如果您有单个交流信号,那么全波桥是使其全部为正的一种方法。

如果您已经有来自中心受困变压器次级的交流电压,那么您可以使用额外的连接来简化整流电路:

稍微看一下,你会发现你总是从 V- 到 V+ 得到一个正电压。那么为什么不是每个人都总是这样做呢?很明显,第二个电路仅在您有中心抽头变压器输出可用的有限情况下才有可能。如果你这样做了,这可能是一种有用的纠正方法。一个优点是只有一个二极管压降与交流电压的绝对值串联,而不是像上面的全波桥那样有两个。

但是,想想成本。请注意,在任何时候只有一半的次级在导电。您正在为只使用一半时间的额外东西付费。与变压器相比,二极管既便宜又小,尤其是在线路电源等低频下。通常决定性的问题是您是否出于其他原因需要变压器,例如隔离。在这种情况下,中心抽头和用更长但更细的导线缠绕次级的增量成本相对较低。

使用中心抽头次级还有另一个原因,即如果您需要正电源和负电源:

通过整个交流周期发生的情况,您应该能够看到如何从该电路中获得正绝对值和负绝对值。

中心抽头 (CT) 变压器的最大缺点是在电源的每个半周期只使用一半。这意味着您的变压器将比配备全波整流器的变压器重两倍。通过这种方式,两个额外的二极管很容易收回成本。

2 二极管的反向电压规格是 4 二极管解决方案的两倍,如严厉否决的答案中所述,因此如果额定电压对其价格的影响超过两倍,例如在更高电压的电源中,这可能有利于 4 二极管大约 1500V PIV 开始变得昂贵。

在这些安排之间进行选择还有其他原因。

两个二极管中心抽头的解决方案是有价值的,即使一个人只想要一个特定电压下的正轨,可能希望有其他电压抽头(可能是可选的)用于较低电压,同时全波整流,甚至可能是一个简单的单个二极管半波整流导轨,然后这些可以与中心抽头导轨共享公共接地。它还提供了与以地为参考的交流电轨(甚至可能是两相电源电压输出)共享绕组的机会,这是不可能的,因为当全桥方法采用时,变压器端子都不是固定的接地/公共电压用于单轨。

具有两个完全独立的输出绕组的实际原因是允许变压器的串联或并联连接,允许仅使用两个具有中心抽头的二极管或四个二极管与绕组并联用于一个电压或绕组与电桥串联选择两倍的输出电压,就像在简单的汽车/摩托车电池充电器中可能需要的那样。

在微波炉高压变压器中,绕组的内端接地到磁芯,以降低高压输出和变压器磁芯之间的绝缘要求(和电容负载),并使高压接地保持在机箱电位,因此没有放置二极管在接地侧,整流(或加倍)必须在单个接地绕组上完成,即使使用全波整流可能更便宜,浮动高压电源将是不明智的,尤其是在故障条件下。

许多实际原因决定了使用哪种布置,并且都有上下两面。

编辑:
另一个想法浮现在脑海。对于非常低的电压,如果二极管中的第二个二极管压降构成输出电压的可观部分,则应谨慎避免浪费二极管中的第二个二极管压降。这可能与单节 NiCd NiMH 充电电路最为相关。

它与二极管的峰值反向电压有关 请阅读维基百科中的这篇文章

带中心抽头变压器的全波整流器中二极管的 PIV = 2*Vm 桥式全波整流器中二极管的 PIV = Vm

此外,中心抽头变压器将被证明比电桥更昂贵。