整流桥是将交流电(AC)转换为直流电(DC)的重要元件之一,广泛应用于适配器、充电器等各种功率器件和电子产品。整流桥的主要作用是将输入的交流电变换为直流电。对于220V交流输入,整流桥的输出电压取决于整流方式、二极管的正向压降、电路中的负载等多种因素。
一、整流桥的基本原理
整流桥通常由四个二极管组成。二极管的排列保证了电流只流向一个方向,从而使输出电流为直流电。由于整流电压是根据交流电的峰值电压计算的,因此输出电压值与输入的有效值不同。
二、半波和全波整流
1. 半波整流
在半波整流器中,只使用交流电的正半波,因此负半波被切除。半波整流的输出电压约为输入电压的一半。对于220V的交流输入,半波整流后的峰值电压约为110V。尽管这种整流方法简单,但效率较低,只能利用交流电流的正向部分。
2. 全波整流器
相比之下,全波整流器可以利用交流电的正负半周,从而产生更高且更稳定的输出电压。全波整流后的峰值电压约为311V,因为峰值交流电压等于其有效值乘以√2,公式为:220V × √2 ≈ 311V。全波整流比半波整流效率更高,适合需要更高稳定性和输出电压的场合。
三、桥式整流器的工作原理
桥式整流器是典型的全波整流电路,由四个二极管组成,通过正负半波双向整流来转换220V交流电流。理论上,桥式整流器的峰值输出电压为311V,但实际上,二极管的正向压降会影响最终电压。每个二极管在接通时会产生约0.7V的正向压降。由于桥式整流电路需要电流流过两组二极管,整流后的实际输出电压会略低于理论峰值。例如,理论电压311V会因二极管压降而降低约1.4V。
四、直流电压的波动