В этой статье систематически рассматриваются конструкция, принцип работы, типы корпусов, сценарии применения и параметры выбора мостовых выпрямителей, а также описывается их технологическая эволюция.
I. Каков принцип работы мостового выпрямителя?
Мостовой выпрямитель представляет собой схему, состоящую из четырех диодов, которая преобразует переменный ток (AC) в постоянный (DC). В стандартной топологии положительные и отрицательные полуволны переменного тока направляются на одну и ту же полярность на выводе нагрузки, что позволяет реализовать двухполупериодное выпрямление.
По сравнению с однополупериодными выпрямителями, использующими только одну полуволну переменного тока, мостовая схема более эффективна и обеспечивает более гладкий выходной сигнал, что делает ее стандартным выбором для преобразования переменного тока в постоянный в источниках питания.
II. Распространенные сферы применения мостовых выпрямителей
Мостовые выпрямители выполняют функцию "сторожевых ворот" во многих системах, работающих от переменного тока, преобразуя сетевое напряжение в пригодный для использования постоянный ток. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных сценариев применения:
1. Сетевые адаптеры для бытовой электроники
Выпрямительные мосты используются на входе блоков питания в зарядных устройствах USB, настольных лампах, телевизорах и других устройствах. Они преобразуют переменный ток бытовой сети в постоянное напряжение для дальнейшей обработки импульсными источниками питания (SMPS).
2. Системы промышленного управления двигателями
Выпрямительные мосты играют ключевую роль в создании высоковольтных шин постоянного тока для приводов промышленных двигателей переменного тока. В таких системах выпрямитель обычно работает вместе с большими электролитическими конденсаторами для стабилизации выходного напряжения.
3. Светодиодное освещение и силовые модули
Выпрямительные мосты используются в драйверах светодиодов для получения гладкого постоянного напряжения для стабилизаторов постоянного тока, обеспечивая постоянство яркости и эффективности.
III. Распространенные корпуса и номинальные токи для выпрямительных мостов
Выпрямительные мосты выпускаются в нескольких стандартных корпусах, выбор которых зависит от требований к току и рассеиванию тепла:
IV. Как выбрать подходящий выпрямительный мост?
При выборе выпрямительного моста следующие параметры являются критическими:
Максимальный прямой ток (IF): Должен поддерживать пиковый ток нагрузки цепи.
Пиковое обратное напряжение (VRRM): Желательно в 1,5 раза превышать входное переменное напряжение.
Номинальный импульсный ток (IFSM): Для пусковых или аварийных режимов.
Диапазон рабочих температур: Особенно важно для наружного или промышленного применения.
Тепловое управление: Металлические корпуса или радиаторы для приложений с высокой мощностью.
V. Тренды технологий: Миниатюризация, высокая плотность и интеграция
По мере того как в проектах силовых систем наблюдается тенденция к уменьшению размеров, повышению частоты и эффективности решений, выпрямительные мосты совершенствуются следующим образом:
Использование диодов с быстрой восстановлением для улучшения коммутационных характеристик
Интеграция фильтрации ЭМП и защитных цепей
SMD вместо выводных компонентов для экономии места
Выпрямители из карбида кремния (SiC) выходят на рынок высокого напряжения
Мостовые выпрямители | Преобразование переменного тока в постоянный | Модули выпрямителей | Проектирование источников питания
EN
