橋式整流電路的工作原理簡述

橋式整流電路，又稱為全波橋式整流電路或四二極管橋式整流電路，是一種將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的常用電子電路。這種電路能夠?qū)⑤斎氲慕涣麟妷褐械恼?fù)交替變化的電流都轉(zhuǎn)換為單向的直流電流，因而得名全波整流。橋式整流電路由四個二極管以特定方式連接成一個“橋”結(jié)構(gòu)，有效地利用了每個二極管的單向?qū)щ娞匦浴?/p>

工作原理

在交流輸入信號的正半周期內(nèi)，即當(dāng)輸入電壓的極性為正時，二極管D1和D2呈現(xiàn)正向偏置，這意味著它們的陽極相對于陰極處于更高的電位，從而使得它們能夠?qū)щ?。同時，D3和D4則承受反向偏置，也就是說，它們的陰極電位高于陽極，因此這些二極管是關(guān)閉狀態(tài)，不會導(dǎo)電。

當(dāng)輸入電壓升高，超過二極管D1和D2的開啟閾值（通常約為0.7伏特）時，這兩個二極管開始導(dǎo)通。此時，電流能夠通過D1或D2流向負(fù)載，并沿著電路中紅線所示的路徑流動。與此同時，由于D3和D4仍然處于不導(dǎo)電的狀態(tài)，電流不會流經(jīng)這兩個二極管。

這種導(dǎo)通和關(guān)閉的組合導(dǎo)致了全波整流中的單向電流流動：在正半周期內(nèi)，電流經(jīng)過D1或D2到達(dá)負(fù)載；而在負(fù)半周期內(nèi)，情況相反，電流會經(jīng)過D3或D4到達(dá)負(fù)載。結(jié)果是，無論輸入電壓的極性如何變化，負(fù)載上的電流方向都保持一致，實現(xiàn)了從交流到直流的轉(zhuǎn)換。

特點

全波整流：與半波整流相比，橋式整流電路可以對輸入交流信號的正負(fù)周期都進(jìn)行整流，因此效率更高，輸出功率更大。

輸出穩(wěn)定性：由于橋式整流在每個半周期都能提供電流，其輸出直流電壓較為穩(wěn)定且紋波較小。

結(jié)構(gòu)簡單：橋式整流電路的結(jié)構(gòu)相對簡單，僅包含四個二極管，易于理解和實現(xiàn)。

應(yīng)用廣泛：因其高效率和穩(wěn)定性，橋式整流廣泛應(yīng)用于電源供應(yīng)器、電子設(shè)備的電源部分以及任何需要將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的場合。

變種形式：除了使用單獨的二極管構(gòu)建外，市場上也有集成的橋式整流堆（bridge rectifier
stack）供應(yīng)，這些整流堆將四個二極管封裝在一起，方便使用并減少組裝步驟。

局限性

橋式整流電路是實現(xiàn)交流到直流轉(zhuǎn)換的經(jīng)典電路之一，它的全波整流特性使其在各種電子設(shè)備的電源設(shè)計中非常受歡迎。盡管存在一些局限性，但它的效率、穩(wěn)定性和簡單的構(gòu)造使其成為許多工業(yè)和消費(fèi)電子產(chǎn)品中不可或缺的組成部分。在設(shè)計時選擇合適的二極管并結(jié)合適當(dāng)?shù)?a href="http://www.ttokpm.com/tags/濾波器/" target="_blank">濾波器，可以進(jìn)一步提高整流電路的性能，滿足不同應(yīng)用場景的需求。