選擇整流橋堆確實主要依據輸出電流,但這隻是基本要求(qiú)。一個完整的選型需要綜合考慮多(duō)個關鍵參數,以(yǐ)確保整流橋在實際應用中可靠、安全(quán)地工作。以下是(shì)選型時需要考慮的核心因素和步驟(zhòu):
這是最核心的(de)參數。 你需要(yào)計算或預估(gū)你的電路(lù)在正常工作條件(jiàn)下,流(liú)經整流橋的直流輸出電流(liú)的平均值。
安全裕量(liàng): 絕(jué)對不(bú)能隻選擇額定電流(liú)等於你計算出的平均電流(liú)的橋堆。必須留有餘量!原因:
浪湧(yǒng)電流: 電路啟動(特別是帶大容(róng)量濾波電容時)或負載(zǎi)突變時(shí)會產生遠超平均電(diàn)流(liú)的(de)瞬時浪湧電流。如果橋堆的浪湧(yǒng)電流承受能力不足,會瞬間損壞。
散熱: 橋(qiáo)堆(duī)在工作時會產生熱量(功率損耗 ≈ I² * Vf * 2,因為同時導通2個二極管(guǎn))。裕量有助於降(jiàng)低(dī)溫(wēn)升。
可靠性: 裕量能延(yán)長器件壽命,提高係統(tǒng)在非理想(xiǎng)條件(如高溫、電壓波動)下的穩定性(xìng)。
選型建(jiàn)議: 通常選擇橋堆的 額定平均正向電流 (Io) 至少是你計算出的最(zuì)大負載平均電流(liú)的 1.5倍到2倍甚至更高(gāo)。對於有高浪湧電流風險的場合(如容性負載大的開關電源),裕量應更大,並特別關注浪湧電流(liú)參數(shù)。
這是整(zhěng)流橋中每個二極管在反向偏置時能夠持(chí)續承受而不被擊穿的最(zuì)大(dà)峰值電壓。
計算依據(jù): 你需要(yào)知(zhī)道(dào)你應用(yòng)中的 交流(liú)輸入電壓的有效值 (Vrms)。
安全裕量: 交流電(diàn)網電壓存在波動(例如標稱220V,實際可能高達250V以上),且整流後加在二極管上的峰值反向電壓等於交流輸入的峰值電(diàn)壓(Vpeak = Vrms * √2)。
選型建議: 選擇橋堆的 VRRM 至少為交流輸入電(diàn)壓(yā)有效值 (Vrms) 的 √2倍,並在此基礎上 增加20%-50%甚至更高的裕(yù)量。
例如(rú):輸入電壓220VAC,峰值電(diàn)壓 ≈ 220 * 1.414 ≈ 311V。考慮波動到250VAC,峰值 ≈ 354V。那麽建議選擇 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。
這是二極管導通時在其兩端產生(shēng)的電壓降。一個橋堆工作時,電流路徑上會(huì)同時串聯導通兩個二極管,因此總的正向導通壓降(jiàng)大約是 單個二極(jí)管Vf的2倍。
影響(xiǎng):
功耗和發熱: 功(gōng)耗(hào) P_loss ≈ Io * (2 * Vf)。Vf越大,產生的熱量越多,對散熱要求越高。
效率: Vf會造成一定的能量(liàng)損失。
選型(xíng)考慮(lǜ): 在滿足電流和電壓要求的前提下,選擇Vf較低的橋堆有助於降低功耗和溫升,提高(gāo)效率。但通常Vf較低(dī)的高性能器件成本可能略高。
這是整流橋能夠承受的、持續(xù)時間(jiān)很短(duǎn)(通常指一個電源周期(qī)或10ms)的(de)非常大的非重複性過載(zǎi)電流(如開機瞬間給大電容充電的電流)。
重要性: 如果電路設計中(zhōng)存在大的輸入濾波電容,浪湧電流往往是導致橋堆損壞的主要原因,尤其是(shì)在冷啟動時。
選型建議:
估算或測量你電(diàn)路中可能出現的最大(dà)浪(làng)湧電流峰值(zhí)(與輸入電壓、電容大小(xiǎo)、線路阻抗等有關)。
選擇橋(qiáo)堆的 IFSM 必須大於 你估算/測量的最大浪湧電流峰值。
對於浪(làng)湧電流大的應用(如開關電源),務必仔細(xì)核對此參數。有時需(xū)要選(xuǎn)擇專門為(wéi)高浪湧設計的橋堆,或者在輸入端增加NTC熱敏電阻等限流措施。
確定關鍵輸入(rù)參數:
交流輸入電壓範(fàn)圍 (Vrms min/max)
最大負載直流輸出電流 (Io max)
工作環境(jìng)溫度 (Ta max)
輸入濾(lǜ)波電容值(zhí)(估算浪湧電流)
計算核心參數(shù):
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(qiáo)堆) ≥ Io max (負載) * (1.5~2) → 選擇標準化的電流規格(如1A, 2A, 3A, 4A, 6A, 8A, 10A, 15A, 25A, 35A等)。
估算最大浪湧電流(liú)峰值 → 選擇 IFSM > 估算值 的橋堆。
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): 確認初選(xuǎn)型號的IFSM滿足(zú)要求,否則(zé)需選更大(dà)電流或專(zhuān)門(mén)高浪湧型號。
評估(gū)散熱:
查數據手冊得(dé) Vf (典型值或最大值)。
計算 P_loss ≈ Io max * (2 * Vf)。
查數(shù)據手冊得 RθJA 或 RθJC。
計算溫升 ΔT = P_loss * RθJA。
計算結(jié)溫 Tj = Ta max + ΔT。
必(bì)須確保 Tj < Tj max (通常125°C)。
“電壓要留夠(VRRM裕量),電流要放大(Io裕量),浪湧要頂住(IFSM),散熱是根本(Tj控製)。”