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四个二极管如何“整流”交流电?——整流桥工作原理分析

四个二极管如何“校正”交流电?

1.引言

单相整流桥由四个普通二极管组成,可以将交流电 (AC) 转换为直流电 (DC)。例如,市电为 220V 交流电。通过变压器,220V 交流电可以转换为 15V 交流电,然后将 15V 交流电连接到整流桥。经过整流桥后,直流电变为 21V 直流电。最后,直流电被降压后提供给微控制器系统。

2.工作原理

Section image

特定的传导模式 整流桥的工作原理基于二极管的单向导通特性。简单来说,二极管正向导通,反向截止。也就是说,二极管只允许正电流流入其正极,负电流流入其负极。二极管只允许电流单向流动,因此当它连接到交流电路时,可以使电路中的电流单向流动,从而使负载接收脉动直流电。

在整流桥的每个工作周期中,只有两个二极管同时工作。因此,我们可以将整流器的工作周期分为正半周期和负半周期。

a.正半周期内的电路

Electrical circuit during the positive half-cycle

b.负半周期内的电路

Section image

滤波电容器

整流桥直接整流的电压不够平滑,需要进行二次整流。 为了校正这种波动,需要使用滤波电路。滤波电路的作用是在保留直流分量的同时,最大限度地减少脉动直流电压中的交流分量,从而降低输出电压的纹波系数,使波形更加平滑,最终获得稳定的电压。

3. 输出电压值

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4.整流桥的检测

电阻测试:

电阻测试方法利用二极管的单向导通特性,通过测量二极管正向导通时的电阻值和反向截止时的无读数来判断二极管的好坏。

电压降测试:

电压降测试方法是利用万用表的二极管测量功能直接测试整流桥内部的二极管芯片。读数是电压降的参考值或近似值。

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测量整流桥各引脚的极性:

将万用表设置为R×1k量程,将黑色探针连接到桥式电路的任意引脚,然后用红色探针测量其他三个引脚。如果读数均为无穷大,则黑色探针连接的引脚为桥式电路的正输出端。如果读数为 4 至 10 kΩ,则黑色探针连接的引脚为桥式电路的负输出端,其他两个引脚为桥式电路的交流输入端。

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