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一、桥式整流电路的桥是什么意思?什么是全桥、半桥?
桥式整流电路的“桥”字，意味着电路的结构像一座桥，由四个二极管连接成的电路。这种电路最典型的是惠斯通电桥，使用四个电阻连接两个节点。桥式整流器就是采用这种结构，四只二极管形成一个“桥”，故名桥式整流器。其原理简单直观，电路形状类似于一座桥。
全桥和半桥是两种常见的桥式电路类型。全桥使用四个开关，这些开关连接到两个电源的正负极，不存在峰值电压问题，输出电压与直流电源电压相同。半桥使用两个开关，每个开关分别连接直流电源的正极和负极。当一个开关打开时，电流从电源的正极流向负载；当另一个开关打开时，电流从负载流向电源的负极。这样的设计，使得电路能够在直流电源与负载之间实现交流电转换。
具体而言，半桥逆变器需要两个电力电子开关（通常是MOSFET或IGBT），用于控制电路的通断。电路图显示，输入直流电压被分成两等分。通过向MOSFET提供栅极脉冲，可以控制电流的方向，实现交流输出。在全桥逆变器中，使用四个开关，输出电压峰值与直流电源电压相同，避免了半桥中峰值电压问题。通过控制开关的通断，电路能够产生正弦波形，适合驱动负载。
为了仿真半桥逆变器，可以在MATLAB的Simulink库中添加相关组件，根据电路图连接所有部分。栅极脉冲由栅极发生器电路产生，其参数设置影响输出频率和波形。通过逻辑非门，可以生成相反的门脉冲，确保直流源不短路。实际操作中，脉冲宽度需适当调整以避免源极短路，通常设置在45%左右，确保开关有足够时间关闭。仿真结果显示，输出电压峰值是直流电源的一半，频率为50Hz。
二、整流电桥在充电器中的作用
整流是将交流电转换为直流电的过程，其中一个关键步骤是利用二极管的特性。在交流电的每个周期内，二极管会根据信号的极性变化而导通或截止，从而将正负交替的正弦交流信号转变为始终为正的信号。随后，通过添加滤波电路，可以进一步生成平滑的直流电。
充电器的工作原理也是基于整流的概念。充电器的输入是交流电，输出则是直流电。为了实现这一转换，充电器内部通常使用电桥整流电路，这是一种利用二极管单向导电性进行整流的最常见电路。通过这种电路，交流电被有效地转换为直流电，以满足各种电子设备对直流电源的需求。
全波整流
2022-07-13 14:46·衡丽电子
该内容转载自笔谈电气相较于半波整流，全波整流的应用还是比较多的，比如，目前使用LED灯电源板，各种适配器，还有各种的直流电源模块，使用的都是全波整流。全波整流，通常被称为桥式整流，它由四个二极管组成，如下图∶?在上图中，D1–D4就构成了全波整流的桥臂，它有点像惠斯登电桥，所以，习惯上称它为桥式整流。当次级绕组u2电压波形在正半轴时，D1、D3导通，D2、D4截止，当u2电压波形在负半轴时，D2、D4导通，D1、D3截止，这就是桥式整流的具体工作过程。可以说，在桥式整流电路中，它的整流过程是连续的，不像半波整流，直接滤掉了负半轴波形，出现了断层式的脉动，通过它的整流波形就可以一目了然了。如图∶?当D1、D3导通，D2、D4截止时，也就是u2处于正半轴时，忽略D1、D3的管压降，可得∶U0=u2，当u2处于负半轴时亦然，此时，U0=-u2。昨天提到，交流是用有效值来度量的，而直流则是用平均值度量的，这就需要对整流出来的直流求它的平均值。通过计算可得∶U0=0.9U2，U0是平均值，U2则是有效值。那么，为什么变成0.9倍的U2了哪？在半波整流电路中，U0=0.45U2，因为昨天也提到直流平均值是与所包围的面积成正比的，一个断层脉动波，变成了连续脉动波，面积整整大了一倍。?知道了直流电压平均值U0，就可以通过欧姆定律来求得直流电流，即∶I0=U0/R，由于四个管件是两两导通，所以，每个管件上的平均电流应为I0/2，它们所能承受的最大反向电压仍为u2的最大值，也就是√2U2。同样，这也为选择管件提供了依据。在桥式整流电路中，需要注意几个问题，首先，若桥式整流电路中一个桥臂损坏断路，那么，全波整流就变成了半波整流，波形与半波整流波形一样，直流输出电压也只有原来的一半，电路不能可靠工作。?再者，四个二极管极性不可接错，若接错了，就可能会发生电源短路，而且是在变压器的输出端短路，电流是比较大的，将造成变压器损坏，所以，最好选择封装好的整流模块，这样不容易造成短路。再有，若在运行中发生了二极管击穿，那么，就相当于该桥臂短接，也会造成电源短路，所以，有必要在整流侧施加保护，防止其他器件损坏或引起火灾。这种情况也经常会遇到，比如LED灯的电源板，在运行中就会发生二极管击穿的情况。该内容转载自笔谈电气，仅供学习交流使用，如有侵权，请联系删除。【WINDRISES MINIPROGRAM PROMOTION】尊享直接对接老板
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