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凡亿专栏 | 走进探索开关电源电路中的整流电路
走进探索开关电源电路中的整流电路

什么是整流电路?若是身为硬件工程师却不知道这个电路,可以说是丢人现眼,所以小白初学硬件电路最好先搞清楚整流电路是什么,知道整流电路的工作原理、类型及组成。

整流电路外文名为rectifying circuit,是指将交流电转换为直流电的电子电路,大多数的整流电路是由变压器、整流主电路和滤波器等组成。

同时,整流电路是组成基础开关电源的主要部分,分为单相半波、单相全波、单相桥、倍压整流和多相整流等形式,这些整流电路都可应用在开关电源中,但需要注意的是开关电源中的整流电路工作频率要远高于普通线性稳压电源的整流电路。

1、恒功率整流器

限流型整流器可分为恒压型整流器和恒流性整流器,前者的输出电压保持不变。后者的输出电流保持不变,若负载电流超过限流值,整流器输出电压将虽电流的增加而下降,直至整流器过流而关断。在恒流型限流整流器中,它的额定电流、限定电流和过流值三个电流值相当接近。功率整流器在交流输入电压和直流输出电压的变化范围均能给出额定功率。

2、倍流整流器

倍流整流器是由高频变压器副边绕组、两个电感器、两个整流二极管和输出电容器组成,它的特点是高频变压器副边绕组没有中心抽头,两个滤波电感器绕制在同一个磁芯上,其电感量相等,这样,流过变压器副边绕组和两个电感器的电流只是输出负载电流的一半,从而大大简化了高频变压器和滤波电感器的结构设计和尺寸。

除此之外,倍流整流器的输出电流是两个滤波电感器电流之和,而两个滤波电感器电流的脉动电流是相互抵消的,所以倍流整流器可以得到脉冲电流很小的直流输出。

3、同步整流器

随着时代发展,现在的高速数据处理系统和笔记本电脑急需低电压的超大规模高速集成电路,使得电源的整流损耗编程了主要损耗。虽然现在的高速数据处理系统的电源电压已降低到3V左右,甚至降到1.5-1.8V,但若是用Si-SBD作为输出整流二极管时,效率将耕地。据研究表明,约有22%的功率消耗在Si-SBD输出整流管上,为提高效率,可采用具有低导通电阻的MOSFET器件进行整流,因为MOSFET的特点是正向压降小,所以MOSFET在整流电路中重要性很大,也大大提高了变换器的效率,如图所示是使用MOSFET作为整流二极管的整流电路。

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