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整流电路中怎么选择整流二极管?

电路 2024-06-21

一、整流电路中怎么选择整流二极管?

提高电源转换效率和功率密度一直是电源行业的首要目标,在过去十年中,更因功率器件、拓扑结构和控制方案的发展而取得长足的进步。超结MOSFET、SiC二极管以及最新GaN FET的发展,确保了更高频率下的更高开关效率;同时,高级拓扑及其相应控制方案的实现也在高速发展。因此,平衡导通损耗与开关损耗以实现最佳工作点,现在已完全可以实现。

但是,用于AC线电压整流的前端二极管电桥仍然是个大问题,它阻碍了效率和功率密度的提升。高压整流二极管的正向压降通常约为1V。这意味着主电流路径中的两个二极管可能导致超过1%的效率损耗,尤其在低压输入的时候。

举例来说,当前最流行的效率规范之一为80 Plus规范。最高级别80 Plus钛金牌在230VAC时要求达到96%的峰值效率,在115VAC时要求达到94%的峰值效率。当次级DC / DC效率高达98%时,电桥将很容易因其高传导损耗而消耗PFC级的大部分效率。此外,二极管电桥还可能成为电源中最热的部位,这不仅限制了功率密度,还给散热设计造成了一定的困扰。

于是,越来越多人把注意力集中在如何解决这组整流桥的问题上来。解决这个问题的方向还是非常明确的,最受欢迎的两种方案分别为双升压无桥PFC和图腾柱PFC,如图1所示。在这两种方案中,主电流路径中的整流二极管数量都从2个减少到1个,从而降低了整流管上的导通损耗。

图1: 无桥PFC拓扑

目前,已经有研究和参考设计展现出令人鼓舞的结果,但还尚未被消费类市场大批量采用和量产。因为要开发出尖端的IC解决方案,实现有竞争力的BOM成本以及经过验证的强健性和可靠性,还有很长的路要走。双升压无桥PFC需要一个额外的大功率电感来抑制共模噪声,这对成本和产品尺寸都是不利因素。而图腾柱PFC通常都需要高成本的组件,例如上管驱动器和隔离式电流采样,并且大都需要采用DSP,或者在常规PFC控制器IC上采用大量分立组件。

实际上,我们无需等待采用无桥拓扑的新型控制器IC发展成熟,通过另一种简单快捷的替代方案,可以立即降低电桥上的功率损耗。这种方案的基本思想是用同步整流MOSFET代替两个下管整流二极管,而其它的电源设计部分(包括所有功率级和控制器IC)均保持不变。图2的示例中采用MPS的MP6925A对这一概念进行了说明。MP6925A是一款仅需很少外部组件的双通道同步整流驱动器。

图2: 将同步整流MOSFET用作下管电桥

MP6925A通常用于LLC转换器。它根据对漏源电压(VDS)的检测主动驱动两个MOSFET。在设置系统以替换交流电桥中的下管二极管时,可采用两个高压JFET(QJ1 和 QJ2)在VDS检测期间钳位高压。当电流流经MOSFET体二极管之一时,VDS上的负阈值被触发,驱动器导通相应的MOSFET。在MOSFET导通期间,驱动器会调节相应的栅极电压,将VDS保持在一定水平之下,直到电流过低而无法触发VDS关断阈值为止。图3显示了其典型工作波形。

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二、整流二极管在电路图上怎么分正负?

通过外观判断二极管正负极(极性)  二极管常见封装为两脚直插和贴片,负极(K)一端一般都标有一条横线,另一端为正极

利用万用表判断二极管正负极(极性)  如果二极管的正负极标记模糊不清,可以用万用表进行测试判别。1)指针式万用判断方法:  将万用表打到R×1K档,用红黑表笔分别与二极管的两个电极相接,测得两个方向阻抗相差很大,测得阻值小的那次.则黑表笔接的就是二极管的正极。(注意:在用万用表电阻档测试时,对于电表内的电池正极是接在黑表笔—端的)2)数字万用表判断方法:  同样可以用电阻1K档测量,测得阻值小的那次.则黑表笔接的应是二极管的负极,因为数字万用黑表笔是与电池负极连在一起的。  大部分数字万用表还提供二极管测试档,用红黑表笔分别与二极管的两个电极相接,有一次的读数为无穷大,而另一次则有一个读数,当有读数的那次红表笔所连的那端为二极管的正极(A)。注意:在测试二极管时可能需要将其与工作电路分离

三、整流二极管电路图符号大全

整流二极管是一种允许电流通过的半导体器件,其符号通常由一个箭头和一条直线组成。在电路中,整流二极管通常用于将交流电转换为直流电。

下面是整流二极管电路图符号的大全:

  • 常见整流二极管符号

常见的整流二极管符号是一个箭头指向一个带有平行线的三角形。其中箭头表示电流的方向,平行线表示整流二极管的两个电极。

  • 标准整流二极管符号

标准整流二极管符号与常见符号类似,但有一个圆圈包围整个符号。这个圆圈表示整流二极管是一个封装器件。

  • 变压器整流二极管符号

变压器整流二极管符号用于表示整流二极管与变压器结合的电路。符号中的箭头表示电流的方向,变压器符号中有两个箭头表示两个线圈之间的相互作用。

  • 多级整流二极管符号

多级整流二极管符号用于表示多个整流二极管连接在一起的电路。符号中的箭头表示电流的方向,多个整流二极管符号之间通过直线连接。

  • 桥式整流电路符号

桥式整流电路符号用于表示四个整流二极管连接在一起的电路。符号中的箭头表示电流的方向,四个整流二极管符号之间通过直线连接。

  • 混合型整流电路符号

混合型整流电路符号用于表示多种整流电路组合在一起的电路。符号中的箭头表示电流的方向,多个整流二极管符号之间通过直线连接。

总之,整流二极管的电路图符号因电路不同而异,但是它们都有一个共同的特点:一个箭头和一条直线。如果您需要设计一个整流电路,这些符号将非常有用。

四、什么是整流二极管和稳压二极管?

今天我们就一起来了解一下特殊二极管。

特殊二极管里有稳压二极管、发光二极管、光电二极管和变容二极管等等。

我们这次主要学习的稳压二极管,简称稳压管。其他的一些特殊二极管我们就不介绍了,大家感兴趣的可以查阅查阅书籍或者在网上找一找相关资料学习。养成一个自主学习的好习惯。现在就开启今天的学习内容吧。

稳压二极管这是一种硅材料制成的面接触型晶体二极管。

利用PN结反向击穿特性实现稳压。

纠正一下,前面几节小编说到击穿就说烧了,那个是“热击穿”,不可逆;这个是“电击穿”,在一定范围内,是可把控,可逆的。这个大家要搞清楚。

一、伏安特性

稳压管的正向伏安特性,和前面学习的普通二极管没有区别。

但是它的反向特性,要比普通的更加“陡峭”一些。

达到击穿电压Uz时,即使这个时候流过稳压管的电流发生较大变化,电压变化的却很小。

所以,只要电流控制的恰到好处,稳压管就不会因为过热而烧毁。

二、主要参数

1、稳定电压Uz:指流过稳压管的反向电流为一定值时,稳压管两端的电压;

2、稳定电流Iz:也可以说是最小稳定电流Izmin,稳压管正常工作时的参考电压,低于这个值,可能就不能稳压;3、最大耗散功率Pcm:Pcm=Uz*Izmax,根据已知的最大耗散功率,还可以算出最大的稳压电流了;

4、动态电阻rz:前提是,工作在稳压区先,rz=电压变化量/电流变化量;

三、稳压原理我们看个简单的结构,下面这个图,再配个动图:

里面的参数是小编配的,可以参考学习。稳压管的符号还是有很多种的,现在用的是用比较多的,红色标出的。

我们分析一下,在这个简单电路里,稳压管是如何工作的:

①:RL不变、Ui增大时,则输出端Uo的电压增大,Uo也是稳压管两端电压,电压稍微变化一点,电流Iz变化很多,那么总电流IR应该增大,则R上分的电压就多,这就降低了Uo的大小,这样动态变化,保证了输出电压Uo还是不变;

②:Ui不变、RL减小,则Io增大,电流IR增大,R上的电压增大,Uo就变小,同理,Iz明显下降,使得IR减小,R上电压又减小,最终达到Uo稳定不变的局面。

四、限流电阻的选择

上面那个R就是我们说的限流电阻,虽然那个效果是有了,但是我们得选好这个电阻呀,不然实现不了我要的稳压。

一个6V的稳压管直接接到10V的电源上,肯定不能实现稳压呀,稳压管直接爆了,兄弟们。

这里有个选取原则得满足:

断开稳压管所在支路,此时断开的两端电压得大于等于其稳定电压,如下;电流得满足如下关系;

满足电压关系还不行,电流关系也得考虑到,看图:

这样,限流电阻R的范围就找出来了。好了,今天的内容就到这里,我们下期再见。

—END—

编写:小二电路

五、二极管ROM电路图怎么看?

首先对W0进行分析,容易看出当A0'和A1'均为高电平1时,W0上面的两个二极管均不导通,此时W0通过一个电阻和VCC相连为高电平1;当A0'和A1'至少有一个为低电平0时,W0上面的两个二极管至少有一个导通,此时W0直接与低电平0相连也为低电平0,综上所述可知W0=A0'•A1'。

对于W1至W3也按以上方法分析,可以分别得出W1至W3与A0、A0'、A1和A1'的关系式。

接下来对d0(D0)进行分析,容易看出当W0和W1均为低电平0时,d0(D0)左边的两个二极管均不导通,此时d0(D0)通过一个电阻和GND相连为低电平0;当W0和W1至少有一个为高电平1时,d0(D0)左边的两个二极管至少有一个导通,此时d0(D0)直接与高电平1相连也为高电平1,综上所述可知d0(D0)=(W0'•W1')'=W0+W1。

对于d1(D1)至d3(D3)也按以上方法分析,可以分别得出d1(D1)至d3(D3)与W0、W1、W2和W3的关系式。

PS:这个电路如果想要正常工作,一般情况下,靠近VCC的电阻的阻值应该远小于靠近GND的电阻的阻值,这样d0(D0)至d3(D3)才能得到高电平1。

六、整流二极管的电路图符号是

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其中,箭头的方向指向整流二极管的正极,水平线表示元件的连接端口。

整流二极管的电路图符号在电子电路设计中非常重要,它不仅能够直观地表示元件的连接方式和功能特点,还可以帮助工程师更好地设计和维护电路。在实际应用中,整流二极管的电路图符号经常和其他元件一起使用,例如电容、电阻、晶体管等。

除了电路图符号,整流二极管还有一些其他的特点和应用,下面是一些相关内容的介绍:

整流二极管的特点

整流二极管是一种非常常见的电子元件,它的特点主要包括以下几个方面:

  • 通电方向导通,反向截止。整流二极管只有在正向电压的作用下才会导通,而在反向电压下会截止。这种特性使得整流二极管可以很好地用于电路中的整流、稳压等应用。

  • 正向压降很小,反向耐压能力强。整流二极管的正向压降只有几百毫伏,而其反向耐压能力可以达到几千伏甚至更高。这种特性使得整流二极管在一些高压和高频电路中得到了广泛的应用。

  • 响应速度快,频率响应好。整流二极管的响应速度非常快,可以达到纳秒级别,而且其频率响应范围也很广。这种特性使得整流二极管在一些高频和快速开关电路中得到了广泛的应用。

整流二极管的应用

整流二极管具有很多应用,主要包括以下几个方面:

  • 整流电路。整流二极管可以将交流电转换成直流电,常用于电源电路、电动机控制电路等。

  • 倍压电路。倍压电路是将输入电压加倍输出的电路,可以使用整流二极管和电容组成的电路实现。

  • 保护电路。整流二极管可以用于保护其他元件,例如将其反向连接在电感元件上,可以限制反向电压的峰值,保护电感元件不受损坏。

  • 光电耦合器。整流二极管可以作为光电耦合器的输出端,将光信号转换成电信号输出。

综上所述,整流二极管的电路图符号是由一条箭头和一条水平线组成的,可以清楚地表明它的正负极性。掌握整流二极管的电路图符号、特点和应用非常重要,对于电子电路的设计和维护都有着重要的意义。

七、三相桥式整流电路六个二极管整流,一直搞不明白那两个二极管先导通整流,为什么不能四个二极管一起整流?

全波整流电路总是电压差最极端的两线导通。每一线都要有两个二极管分别代表本相电位最高和最低的两种状态。单相电因为不能仅凭相线形成回路,所以零线也要有二极管,就变成单相两线整流桥。两线就是4个二极管。三相平衡整流桥的零线上没有电流,所以把零线省略了,就变成三相三线整流桥,三线就要6个二极管。三相电其实是有四线的,也就是6个二极管的电路原型是8个二极管。因为零线上没有电流,把零线的2个二极管省略,就变成了6个二极管。如果是不平衡三相全波整流,只需要在四根线中任取2根就可以了。单相整流桥是不平衡三相四线整流桥的特例。

此外,还有6相,12相,18相,24相整流,因为习惯上都做相间平衡的整流,所以都把零线省略了,二极管数量就刚好是相数的2倍。

对于半波整流,需要用到零线,零线上仍然不需要二极管,使用的二极管数量等于相数。

八、给几个经典的二极管全波整流电路,半波整流电路图~带上详解?

这个是什么电路是桥式全波整流电路,只用1个二极管与负载串联就构成半波整流电路,工作原理都是利用二极管的单向导电性,此时负载上的波形只是正弦波坐标轴的上半部分或下半部分。

九、二极管整流?

利用二极管的单向导电性,只让交流电压的上半波通过二极管,下半波因为二极管不导通,阻止了交流电的通过,这样就得到了脉动直流电压。

十、整流二极管的电路图符号表示

整流电路

  • 整流电路可以将交流电转换为直流电,常用于电源、充电器等领域。
  • 整流电路包括半波整流电路和全波整流电路两种。

半波整流电路

半波整流电路如下图所示:

半波整流电路的工作原理如下:

  • 当输入交流电为正半周时,整流二极管正向导通,输出电压为正半周的峰值。
  • 当输入交流电为负半周时,整流二极管反向截止,输出电压为0。

全波整流电路

全波整流电路如下图所示:

全波整流电路的工作原理如下:

  • 当输入交流电为正半周时,D1正向导通,输出电压为正半周的峰值。
  • 当输入交流电为负半周时,D2正向导通,输出电压为负半周的峰值。
  • 由于D1和D2交替导通,因此输出电压为全波的峰值。

通过以上内容,我们可以了解到整流二极管的电路图符号表示以及其在电路中的常见应用。在实际电路设计中,我们需要根据具体的电路需求选择合适的型号,并合理应用整流电路,以提高电路的效率和稳定性。