什么是整流桥？整流桥的工作原理和整流桥历史介绍

整流桥，也称为二极管桥，是一种分立半导体模块产品。它们主要设计用于将来自市电的交流输入转换为直流输出，即可用于设备的电源。

整流桥是广泛应用于许多不同类型的电路和电源（PSUs）中的电子元件，并且存在于各种工作场所的电器和电子产品中。

在英国网上有许多不同类型和型号的整流桥供出售。我们与合作供应二极管桥模块的标杆制造商包括ON Semiconductor、Vishay、IXYS和Semikron。选择适合您需求的整流桥类型将取决于您想要执行的精确应用以及其将连接的电路和设备类型的参数。

这份整流桥指南旨在更多地解释这些分立半导体是什么，它们的作用是什么以及为什么它们被使用。

整流桥是一种相对简单但重要的电子元件，由至少四个二极管组成的桥式电路配置构成。整流桥二极管的主要定义特征是，无论其输入端极性如何，其输出极性始终相同。

整流桥的二极管的一个关键性质是它们只允许电流单向流过。通过以一定方式排列一系列二极管，我们因此可以确保整流桥上的电流输出是单向的，即使在输入处是双向的。因此，这些二极管器件被称为整流桥，因为它们执行电流整流的过程（将交流转换为直流）。

它们在许多类型的设备或电路电源中扮演着重要角色，因为来自主电源的原始交流电源定期改变其流动方向。因此，交流电源实际上导致了从主电源流向设备电路的电子来回运动。

对于几乎所有基于标准 PCB 电子电路的设备类型来说，这种双向输入电流需要被转换 - 或者称之为整流 - 成一股全都朝着同一方向流动的电子流。这将导致直流电源（直流电流）输出信号，从而产生一个可用的输出电压，设备或产品可以从中稳定和一贯地获取功率。

在分立电路中执行这一关键任务的单独组件通常是一种被称为整流器的二极管；具体而言，是一个整流桥，或者称之为桥式二极管。作为整流桥是二极管在任何类型电路中的重要作用之一。如今，半导体二极管桥几乎出现在所有电力驱动设备中。

整流桥排列是设备电源的一个特别常见的特征。它们有效地充当一个位于交流插座输入和最终为设备中的电路和组件提供电源的直流输出之间的变压器。整流桥通常通过两线交流输入连接与电路相连。

这也是在一个简单的电路中会发生的事情，如果输入电流的流动方向被反转。这种效应的快速版本是未经修改或未整流的交流电信号所提供的 - 交流电以非常快的流动速度不断地更换方向。

如果没有作为变压器提供直流输入的组件，那么连接到这个交流电路上的 LED（在本对比中为水轮）等组件就会随着电流方向的不断变化而反复闪烁。这说明了为什么许多电子设备需要直流（DC）电源才能正常运行。

在实践中，回答“整流桥是如何工作的？”这个问题的简单方法是参考一个简单的整流桥电路图。一个基本的整流桥电路清楚地显示，通过一个设置在桥式电路中的四个二极管排列后，电流始终以相同方向流动，不受输入极性的影响。

在桥式电路中适当布置四个或更多这样的二极管，就能获得单向或直流输出（直流电源），而与输入电流的流动方向无关。除了执行这一重要的电流转换角色，相同的原理也意味着整流桥也能提供一定程度的反极性保护。

反极性发生在用于DC供电设备的引线被反向连接，或者当电池被倒装时。如果没有放置类似二极管桥式的电路元件，这种反向极性可能会阻止产品或设备的正常工作，并且可能会迅速损坏负载下的电路的其余部分。

现代基于二极管的整流桥组件小巧、紧凑，是分立半导体模块，可以比较便宜地制造和购买。除了在电气产品的电源供应中被广泛使用外，它们在一般电路设计应用中也非常受欢迎。

它们通常被分类为单相整流桥或三相整流桥设计，然后进一步细分为不可控、半控（半波）和全控（全波）二极管桥。它们以各种安装配置出售，流行的选择包括螺丝固定、表面贴装和用于连接到PCB的穿孔设计。

全波整流桥和半波整流桥最终履行相同的任务，但它们使用略有不同的方法。这些组件有时被称为全桥和半桥整流器。由于它们处理输入交流信号的方式不同，全桥和半桥整流器之间在输出电压的整体运行效率上存在可观的差异。

• 全波整流是指当二极管桥主动地将交流输入的负电压转换为正电压，然后将整个结果信号整流为直流电力（脉冲电流）。全波整流桥中由两个功率二极管处理这项任务，每个处理波形的一半。
• 半波整流则采用了不同的方法来执行第一步。半波整流桥不是转换负电压成分，而是使用单个二极管将其直接去除，然后将信号剩余的部分转换为可用的直流输入。

这意味着全波整流桥比半波整流桥更有效，因为整个输入波形最终被转换并用于为电路的其余部分供电。通常，这也导致比使用半波整流桥排列观察到的更小的纹波电压。

纹波电压是信号平滑处理的一个不良影响，取决于电容和电容器上的负载而会有所不同。较低的纹波电压意味着更稳定的电源签名，从而更好地为元件和设备提供稳定、平滑的直流电力流。