選擇(zé)整流橋堆確實主要依據(jù)輸出電流,但這隻是基本要求。一(yī)個完(wán)整的選型需要綜合(hé)考慮多個關鍵參數,以確保整流橋在實際應用中可靠、安全地工作。以下是選型時需要考慮的核心因素和步(bù)驟:
這是最核心的參數。 你需要計算或預估你的(de)電路在正常工作條件下,流經整流橋的(de)直流(liú)輸出電流的平均值。
安全裕量: 絕對不能隻(zhī)選擇額定電流等於你計算(suàn)出的平均電流的橋堆。必須(xū)留有餘量!原因:
浪湧電流(liú): 電路啟動(特別是帶大容量濾波電容(róng)時)或負載突變時會(huì)產生遠超平均電流(liú)的(de)瞬時浪湧電流(liú)。如果橋堆的浪湧電流承受能力不足,會瞬間損壞。
散熱: 橋堆在工作時會產生熱量(功率損耗 ≈ I² * Vf * 2,因為同(tóng)時(shí)導通2個二極(jí)管)。裕量有助(zhù)於降低溫升(shēng)。
可靠性: 裕量能(néng)延長器件壽命,提高係統在非理想條件(jiàn)(如高溫、電壓(yā)波動)下的穩定性。
選(xuǎn)型建議: 通常(cháng)選擇橋堆的 額定平(píng)均正向電流(liú) (Io) 至少是你(nǐ)計算出的最大負載平均電流的(de) 1.5倍到2倍甚至更高。對於有(yǒu)高浪湧電流風險的場合(如容性負載大(dà)的開關電源),裕量應更大,並特別關注浪(làng)湧電(diàn)流(liú)參數。
這是整流橋中每個二極管在反(fǎn)向偏置時能夠持續承受(shòu)而不(bú)被(bèi)擊穿的最大峰值電壓。
計算依據: 你需(xū)要知道你應用中的 交流輸入電壓的有效值 (Vrms)。
安全(quán)裕量: 交流電網電壓存在波動(dòng)(例如標稱220V,實際可能高達(dá)250V以上),且整流後加在二極管上的峰值反(fǎn)向電壓等於交流輸入的峰(fēng)值電壓(Vpeak = Vrms * √2)。
選型建議(yì): 選(xuǎn)擇橋堆的(de) VRRM 至少為交流輸入電壓有效值(zhí) (Vrms) 的 √2倍,並在此基礎上 增(zēng)加20%-50%甚至更高的裕量。
例如:輸入電壓220VAC,峰值電壓 ≈ 220 * 1.414 ≈ 311V。考慮波動到250VAC,峰值 ≈ 354V。那麽建(jiàn)議選擇 VRRM ≥ 400V 或 600V 的橋堆。600V是最常見的選擇,提供了良好的裕量。在110VAC區域,通(tōng)常選200V或400V。
這是(shì)二極管導通時在其兩端產生的電壓降(jiàng)。一個橋堆工作時,電流(liú)路徑上會同(tóng)時串聯導通兩個二極管,因此總的正向導通壓降大約是 單個二極管Vf的2倍。
影(yǐng)響:
功耗和發熱: 功耗(hào) P_loss ≈ Io * (2 * Vf)。Vf越大,產生(shēng)的熱量越多,對散(sàn)熱要求越高。
效率: Vf會造成一定的能量損失。
選型考慮: 在滿足電流和電壓要求的前提(tí)下,選擇Vf較低的橋堆(duī)有助於降低功耗和溫升,提高效率。但通常Vf較低的高性能器件成本可能(néng)略高。
這是整流橋能夠承受的(de)、持續時間很短(通常指一個電源周期或(huò)10ms)的非常大的非重複性過載電(diàn)流(如開機瞬間給大電容充電的電流)。
重要性: 如果電路設計中存在大(dà)的輸入濾波電容,浪湧電流往往(wǎng)是導致橋堆損壞的主要原因,尤其是在冷啟動時。
選型(xíng)建議:
估算或(huò)測量你(nǐ)電路中可能出現的最大浪湧電流峰值(與(yǔ)輸入電壓、電容大小、線路(lù)阻抗(kàng)等有關)。
選擇橋堆的 IFSM 必須大於 你估(gū)算/測量(liàng)的最大浪湧電(diàn)流峰值。
對於浪湧(yǒng)電流大的應用(如開關電源),務必仔(zǎi)細核對此參數。有時需要選擇專門為(wéi)高浪湧設計的橋堆,或者(zhě)在輸入端增加NTC熱敏電阻等限流(liú)措施。
確定關鍵輸入(rù)參(cān)數:
交(jiāo)流輸入電壓範圍 (Vrms min/max)
最大負載直流輸出電流 (Io max)
工作環境溫度 (Ta max)
輸(shū)入濾波電容值(估算浪(làng)湧電流)
計算核心參數:
VRRM min = (Vrms max) * √2 * (1.2~1.5) → 選擇標準化的更高檔位電壓(如400V, 600V, 800V, 1000V)。
Io rated (橋堆) ≥ Io max (負載) * (1.5~2) → 選擇標準(zhǔn)化的電流規格(gé)(如(rú)1A, 2A, 3A, 4A, 6A, 8A, 10A, 15A, 25A, 35A等)。
估算最大浪湧(yǒng)電流峰值 → 選擇 IFSM > 估算值 的橋(qiáo)堆。
初選型號: 根據 VRRM, Io rated 初選幾個候選橋堆型號。
檢查浪湧電流 (IFSM): 確(què)認初(chū)選型號的IFSM滿足要求,否則需選更大電流或專門高浪湧型號。
評估散熱(rè):
查數據手冊得 Vf (典型(xíng)值或(huò)最大值)。
計算 P_loss ≈ Io max * (2 * Vf)。
查數據手冊得 RθJA 或 RθJC。
計算溫升 ΔT = P_loss * RθJA。
計算結溫 Tj = Ta max + ΔT。
必須確保 Tj < Tj max (通常(cháng)125°C)。
“電壓要留夠(VRRM裕量),電流要放大(Io裕量),浪湧要(yào)頂住(IFSM),散熱是根本(Tj控製)。”