在現(xiàn)代電子設(shè)備的電源電路中，整流橋扮演著至關(guān)重要的角色，其作用是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，為各類電子元件提供穩(wěn)定的直流電源。從日常使用的手機(jī)充電器，到工業(yè)領(lǐng)域的大型設(shè)備，整流橋的身影無(wú)處不在。然而，面對(duì)市場(chǎng)上眾多不同電流等級(jí)的普通整流橋，如何根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行合理選型，成為了電子工程師和相關(guān)技術(shù)人員必須掌握的技能。本文將圍繞從 1A 到 35A 的電流范圍，深入探討普通整流橋的選型方法與要點(diǎn)。

整流橋工作原理及關(guān)鍵參數(shù)

整流橋通常由四個(gè)二極管組成，通過特定的電路連接方式，將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為單向的直流電。在選型之前，我們需要深入了解幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，這些參數(shù)直接影響著整流橋在電路中的性能表現(xiàn)。

平均整流電流 IF (av)

這是指在特定條件下，整流橋能夠持續(xù)輸出的平均電流值。在實(shí)際選型時(shí)，必須確保所選整流橋的 IF (av) 大于負(fù)載工作電流。考慮到電路在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的電流波動(dòng)以及溫升等因素，一般建議將負(fù)載工作電流乘以 1.2 至 1.5 倍的系數(shù)，以此作為選擇整流橋 IF (av) 的參考依據(jù)。例如，若電路的最大工作電流為 8A，那么應(yīng)選擇 IF (av) 至少為 9.6A(8A×1.2)至 12A(8A×1.5)的整流橋。

最大浪涌電流 IFSM

在電路開機(jī)瞬間，由于濾波電容的存在，會(huì)產(chǎn)生較大的充電電流，即浪涌電流。這個(gè)電流通常會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電路的正常工作電流。因此，整流橋必須具備足夠的能力來承受這種瞬間的大電流沖擊。不同型號(hào)的整流橋其 IFSM 值有所不同，一般在幾十安到數(shù)百安之間。對(duì)于容性負(fù)載較強(qiáng)的電路，在選型時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮 IFSM 值較高的整流橋，以確保其在開機(jī)浪涌電流的沖擊下不會(huì)損壞。

正向壓降 VF

當(dāng)電流通過整流橋中的二極管時(shí)，會(huì)在二極管兩端產(chǎn)生一定的電壓降，即正向壓降 VF。VF 的大小直接關(guān)系到整流橋在工作過程中的功率損耗。VF 越低，功率損耗就越小，整流橋的效率也就越高。在高電流應(yīng)用場(chǎng)景中，VF 帶來的功耗和熱量不容忽視。例如，在一個(gè)電流為 20A 的電路中，若整流橋的 VF 為 1V，那么其功率損耗將達(dá)到 20W(20A×1V)。為了降低這種功耗，在高電流應(yīng)用中可考慮選用肖特基橋等正向壓降較低的整流橋類型。

反向峰值電壓 VRRM

這是指整流橋能夠承受的反向電壓最大值。在交流電的負(fù)半周，整流橋中的二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)二極管兩端所承受的電壓即為反向電壓。若反向電壓超過了整流橋的 VRRM 值，二極管可能會(huì)被擊穿，導(dǎo)致整流橋損壞。因此，在選型時(shí)必須確保整流橋的 VRRM 大于電路中可能出現(xiàn)的最大反向電壓。一般來說，對(duì)于市電輸入的電路，由于市電電壓的峰值約為有效值的√2 倍(例如 220V 市電的峰值約為 311V)，再考慮一定的安全余量，通常會(huì)選擇 VRRM 為 600V 及以上的整流橋。

不同電流等級(jí)下的整流橋選型實(shí)例

1A - 2A 電流等級(jí)

這一電流等級(jí)的整流橋主要應(yīng)用于小功率消費(fèi)類電源領(lǐng)域。常見的應(yīng)用場(chǎng)景包括小型變壓器整流、LED 照明驅(qū)動(dòng)以及家用低功耗產(chǎn)品等。例如，在一個(gè)小型的 5V/1A 手機(jī)充電器電路中，考慮到電流余量，可選擇平均整流電流 IF (av) 為 1.5A 至 2A 的整流橋。像 MB6S、DB107、DB207 等型號(hào)的整流橋就較為適合此類應(yīng)用。這些整流橋通常采用塑料封裝，體積小巧，成本較低，能夠滿足小功率電路對(duì)整流橋的要求。

4A - 6A 電流等級(jí)

適用于中小型電源模塊，如常見的 LED 驅(qū)動(dòng)電源、DVD 播放器電源以及一些小型家電(如熱水壺)的電源電路等。以一個(gè)功率為 30W、輸出電壓為 12V 的 LED 驅(qū)動(dòng)電源為例，其工作電流約為 2.5A(30W÷12V)。按照 1.2 至 1.5 倍的電流余量計(jì)算，應(yīng)選擇 IF (av) 在 3A 至 3.75A 之間的整流橋。在這一電流等級(jí)中，GBJ、KBP 封裝的整流橋較為常見。這類封裝形式在一定程度上兼顧了散熱性能與體積要求，能夠滿足中小型電源模塊的實(shí)際需求。

10A - 15A 電流等級(jí)

常用于適配器與通信電源等領(lǐng)域。例如，路由器、打印機(jī)的電源適配器以及一些通信設(shè)備的電源模塊等。這些設(shè)備對(duì)電源的穩(wěn)定性和可靠性要求較高，同時(shí)需要整流橋具備較好的浪涌承受能力與熱性能。以一個(gè)輸出功率為 120W、輸出電壓為 12V 的路由器電源適配器為例，其工作電流為 10A(120W÷12V)?？紤]到電流余量以及可能出現(xiàn)的浪涌電流，可選擇 IF (av) 為 15A 左右，且 IFSM 值較高的整流橋。GBJ1010、GBJ1510、KBL 等型號(hào)的整流橋在這一領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，它們能夠在保證穩(wěn)定工作的同時(shí)，有效應(yīng)對(duì)電路中的各種復(fù)雜情況。

25A - 35A 電流等級(jí)

主要應(yīng)用于工業(yè)與大功率場(chǎng)景，如變頻器、電焊機(jī)、電動(dòng)車充電站、UPS(不間斷電源)等。這些設(shè)備的功率較大，工作電流也相應(yīng)較高，對(duì)整流橋的性能要求極為苛刻。以一個(gè)功率為 5kW、輸入電壓為 380V 的變頻器為例，其工作電流約為 13.2A(5000W÷380V)。但考慮到變頻器在啟動(dòng)和運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的大電流沖擊以及長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)載工作的散熱需求，需要選擇 IF (av) 為 35A 左右，且具備良好散熱性能和高可靠性的整流橋。GBPC、KBPC 等金屬殼封裝的整流橋是這類應(yīng)用的首選。金屬殼封裝不僅能夠提供更好的機(jī)械保護(hù)，還能通過螺絲固定在散熱器上，大大增強(qiáng)了散熱效果，確保整流橋在大功率、高電流的工作環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。

整流橋選型的其他考量因素

封裝形式

整流橋的封裝形式直接影響其散熱性能、安裝方式以及在電路板上所占的空間。常見的封裝形式有塑料封裝和金屬封裝。塑料封裝的整流橋(如 DB107 等)通常體積較小，成本較低，適用于小電流、對(duì)散熱要求不高的應(yīng)用場(chǎng)景。而金屬封裝的整流橋(如 KBPC 系列)則具有更好的散熱性能，能夠承受更高的電流，但體積相對(duì)較大，成本也較高。在大功率、高電流的應(yīng)用中，金屬封裝的整流橋更為合適，并且可以通過安裝散熱器進(jìn)一步提高散熱效果。

散熱設(shè)計(jì)

無(wú)論選擇何種封裝形式的整流橋，在實(shí)際應(yīng)用中都必須充分考慮散熱問題。整流橋在工作過程中會(huì)由于功率損耗而產(chǎn)生熱量，如果熱量不能及時(shí)散發(fā)出去，會(huì)導(dǎo)致整流橋的溫度升高，進(jìn)而影響其性能和壽命。對(duì)于小電流應(yīng)用，可以通過合理設(shè)計(jì)電路板的銅箔面積來增加散熱面積。而對(duì)于大電流應(yīng)用，除了增大銅箔面積外，還需要安裝專門的散熱器，甚至可以考慮使用散熱風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷。良好的散熱設(shè)計(jì)能夠確保整流橋在額定電流范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，提高整個(gè)電路系統(tǒng)的可靠性。

成本因素

在滿足電路性能要求的前提下，成本也是選型時(shí)需要考慮的重要因素之一。不同電流等級(jí)、不同型號(hào)和封裝形式的整流橋價(jià)格差異較大。一般來說，電流等級(jí)越高、性能參數(shù)越好的整流橋，其價(jià)格也越高。在選型過程中，需要綜合考慮項(xiàng)目的預(yù)算以及對(duì)整流橋性能的實(shí)際需求，選擇性價(jià)比最高的產(chǎn)品。同時(shí)，還可以通過對(duì)不同品牌和供應(yīng)商的產(chǎn)品進(jìn)行比較，獲取更優(yōu)惠的采購(gòu)價(jià)格。

總結(jié)

從 1A 到 35A 的不同電流等級(jí)下，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景合理選型普通整流橋是確保電子設(shè)備電源系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。在選型過程中，不僅要關(guān)注整流橋的平均整流電流、最大浪涌電流、正向壓降和反向峰值電壓等關(guān)鍵參數(shù)，還需要綜合考慮封裝形式、散熱設(shè)計(jì)以及成本等因素。通過對(duì)這些因素的全面分析和權(quán)衡，才能為不同的電路應(yīng)用選擇最合適的整流橋，從而提高整個(gè)電路系統(tǒng)的性能和可靠性，降低成本，滿足各類電子設(shè)備在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的需求。