桥式整流器的额定值如何?

电器工程 二极管 整流器
2022-01-20 23:31:04

所以我正准备建立一个电源,它需要一个桥式整流器。但是,我找不到任何有关整流器额定值的信息,除了一个注释(我面前没有它)反向电压应该是正常的三倍以防止尖峰......或一些这样的.

我的输入电压是 110VAC,用变压器将其转换为 18VDC/1A。

整流器电压是它可以承受的最大值吗?或者是其他东西?安培数呢?同样的交易?或者,在我的例子中,我需要一个 1A 整流器吗?

我可以在 35V/10A、50V/2A 和 60V/4A 整流器之间进行选择,而且我倾向于 60V/4A,这只是因为它是唯一符合我阅读的 18V*3 说明的整流器.

我会遇到蓝烟恶魔吗?或者这是一个很好的思考方式?当零件清单中没有超出“桥式整流器”的规范时,如何根据原理图解释整流器额定值?

蹩脚的照相手机图像。如果它难以辨认,请告诉我,我可以在几个小时内上传扫描件。

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4个回答

我猜\$\times\$3 的经验法则是指变压器的次级电压,即整流前的交流电压。如果您的输出是 18 V DC,那么变压器将是 14 V 类型。那 14 V 是 RMS 值,峰值是 \$\sqrt{2}\$ 倍,或 20 V。减去 2 个二极管压降,你会得到 18 V。

因此,将 \$\times\$3 规则应用于 14 V 已经为您提供了 100% 的净空,将其应用于 18 V 则为您提供了几乎 200% 的净空,这在 IMO 中过于谨慎。由于 20 V 是最高电压,因此三个都可以正常工作。

当前是一个不同的故事。

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如果对平滑电容器充电,则输入电压将在周期的大部分时间里过低以使二极管导通。只有在短时间内,您才会有电流为电容器充电。因此,您可以预期那里会出现较大的电流峰值,是 1 A 平均值的几倍。像 1N4001 这样的 1A 二极管可以处理此电流,尽管在这里留出一些余量也是一个好主意。对于 1 A 输出,2 A 二极管是一个好主意,因此对于电流来说,所有三个整流器都可以。

典型桥式整流器的额定电压是最大重复峰值反向电压。100V 桥式整流器包含可以无限期承受 100V 峰值的二极管。

超过此值的电压会导致击穿和故障,这就是为什么 85-264VAC 应用通常使用 600V 或 650V 额定电桥以及一些浪涌限制电路的原因。实际上,您的 3:1 电压降额指南非常好。

典型桥式整流器的额定电流是最大平均正向输出整流电流,通常在电源频率下测量。电流的限制因素是热 - 许多电桥都规定了一定的电流,但在小字中说“带有特定的散热器,温度为 25C”。通常还有一个浪涌电流额定值,比如初始浪涌(当大容量电容完全放电时),它远高于平均额定值。最好有电流裕度以确保热裕度。

超过平均电流意味着设备可能会在一段时间后变得非常热并出现故障,或者如果有足够的冷却,它会正常工作。你的旅费可能会改变。超过浪涌电流额定值很可能会释放出羞耻的蓝烟和可能的一些碎片:)

我会在你的位置上自己动手。桥式整流器电路简单,零件便宜。重要的是拥有能够处理您指定的电流的二极管。实际的直流电流消耗是否为 1A?如果是这样,我会选择 1N5400。如果它实际上大部分时间都远低于 1A,那么 1N4001 可能就可以正常工作。4001 的额定电流为 1A。我不想那么努力地推动一个。如果有疑问,最好使用更高的电流部分。

更新 1 感谢示意图的照片。如果您不介意 <20% 的效率,那可能没问题。变压器为 18Vac 4A = 最大 72Watt。

理论上,这个全波桥(使用正确的部件)可以在无负载的情况下提供 25.2(41% 以上的交流电),但 100Ω 系列提供低纹波但也有巨大的损耗。例如,在 0.1A 时有 10V 压降,所以如果你想要 1V 压降,考虑你需要什么负载。

对于 72W @ 24V @3Adc 24dc/18Vac=1.33 使用我的图表 1.33 @ 72W >> 等于 6Ω(不是 100) 使用 Steven 的照片,您希望电容器能够保持脉冲之间的电压 5~10% 所以如果使用 50Hz 脉冲是 100Hz,而不是 100mS 的时间常数,这会给您约 60% 的纹波,您选择说 600ms,因此负载上限来自 T=RC,C=0.6sec/6Ω = 0.01Farad 或 10,000 uF @30V 或更高。

现在恰好有 10,000 个电容器符合从 3 美元到 50 美元的描述,但许多电容器无法处理纹波电流。因此,使用 www.Digikey.com 的自动过滤器,我们输入 10000 uF,然后选择 30 或 35V,然后按安培额定值排序,最便宜的可以轻松处理 4A 并留有余量。伟大的!将范围缩小到 11 个零件(库存),价格从 3 美元到 11 美元不等。所以我选择了可​​靠帽中最受欢迎的品牌松下。纹波电流 4.42A ESR(等效串联电阻) 50 mOhm,10,000uF @ 25V 22mm x 45mm 高。现在有一个巨大的浪涌电流,所以我们需要保护二极管和电容。

因此,我们再次从 DK 网站寻找浪涌电流限制器 (ICL)。并寻找 3A 连续评级。现在我只看到其中一个的库存并且的额定值为 2A ,所以你需要两个。所以买 5.@$2.02 每个。作为备件。

浪涌电阻器的规格为 R @ 25°C =120 欧姆,R @ 电流 = 1.18 欧姆。伟大的!因此,它将在低负载下进行软滤波,从而实现低浪涌和非常低的纹波,并在 2A 或 2Ω @ 1.5A 时降至 1.18Ω,两个并联即 1Ω,因此我们之前计算的 6Ω 系列 R 可以降至5Ω。或者。对于 78W 24V 电源来说还不错。。现在 12V 电源在 1A 时会变热,所以我们考虑..也许我们应该将电源分成 +/-12V,这样我们就不会在 3 端子上损失太多调节器。但是我们需要您的第一个当前规格。因此,只需 6 到 15 美元,包括备件和运费。可以在VISA当天发货。

这就是我围绕你的变压器设计的方式。但是在不知道您的应用程序的情况下。尤其是 100Ω 电位器(调节不佳),这就是我要做的。

哦,是的,桥,加上 ICL 电阻,你只需要一个4A 50V 的桥。 这些规格0.91 美元的库存。没有,你需要一个更大的。


对于消费级品质的电源,通常有许多关于组件安全和公众安全的设计规则。然后为商业和工业提供更多规格。因此,为简单起见,当消费者需要提供不受管制的直流桥接电源时,他们只需购买具有适当额定值的墙上适配器即可。这些直流电压额定值在加载额定电流时是准确的,然后随着负载降低到峰值电压水平而上升。

由于您希望了解如何指定组件,因此您只需指定几个简单的权衡选项即可。

1)零件的预算成本,

2) 纹波电压容差,

3) 预期负载电流和电压

4)电桥温升。

5) 预期负载电流下电桥上的电压降 - 电桥功率损耗(= 负载电流 * 电压降) - 电桥温升 = Pwr * deg 'C/watt 结到环境温度升高 - 环境温度升高。如果您封闭项目,则需要考虑通风或考虑外壳内部的温升和最高温度。电容器的额定值。

6)如果选择大uF和低ESR电容,可以显着降低纹波

7) 如果在电桥后添加一个串联 R,可以降低峰值电流和纹波电压

8) 如果在电桥后添加一个串联电感,可以进一步降低纹波

9)如果你需要一个精密调节器,一个可调节的 LM317 或变体将起作用

10)如果要短路输出保护(SCP),可以使用PTC作为串联电阻

11) 如果您需要变压器上的闪络过压保护 (OVP),除非额定电压为 6kV(功率计上的最大直通)

电桥越大,电压降和温升越低。通常 1V 压降 @1A = 1 瓦,但如果不是热沉会变得非常热,因此选择压降较低的肖特基电桥。但请检查负载电流和温升系数处的电压降。

除非您居住在非洲、印度或世界上某些电力波动剧烈的地区,否则不要太担心额定电压。50% 的余量应该足够了。

以下是其他答案中未给出的第 7 项的一些额外细节。

由 Keith Billings 博士提供的“开关模式电源手册”优秀书籍。 在此处输入图像描述 Ripple vs Cap 值和 R 值有更多曲线。

如果您选择半桥,则有不同的曲线。您能确认变压器的 Vac @Iac 输出额定值吗?它与 DC 不同。Vdc 输出纹波 Vp-p 需要什么精度?即监管与否?

“我的输入电压是 110VAC,用变压器将其转换为 18VDC/1A”