橋堆:藏在電器里的 “電流橋梁”—— 從交流電到直流電的核心轉(zhuǎn)換密碼①
一、橋堆:讓電流 “只走單程” 的魔法電路
在電子世界里,電流的 “性格” 各不相同:交流電(AC)像來回奔騰的海浪,方向每秒變換 50 次(工頻市電);而直流電(DC)如同單向流動(dòng)的河流,始終朝一個(gè)方向前進(jìn)。大多數(shù)電子設(shè)備(如芯片、電池)只能使用直流電,因此需要一種元件來 “指揮” 交流電 “變向”,** 橋堆(橋式整流堆)** 應(yīng)運(yùn)而生。
橋堆的核心是四個(gè)二極管組成的 “橋式電路”,外形多為長方體封裝,表面標(biāo)注 “~”(交流電輸入)、“+”“-”(直流電輸出)。這四個(gè)二極管如同四個(gè) “單向閥門”,通過巧妙的連接,讓交流電的正負(fù)半周都能轉(zhuǎn)化為同一方向的電流,實(shí)現(xiàn) “全波整流”。相較于早期僅利用半個(gè)周期的 “半波整流”,橋堆的效率直接翻倍,成為現(xiàn)代電源的標(biāo)配元件。
二、橋式結(jié)構(gòu):如何讓交流電 “雙向變單向”?
1. 二極管:電流的 “單向門”
二極管是橋堆的 “基石”,它有一個(gè)重要特性 ——單向?qū)щ娦裕弘娏髦荒軓恼龢O流入、負(fù)極流出,反向則截止。就像水管中的止回閥,只允許水流朝一個(gè)方向流動(dòng)。
2. 橋式電路:搭建電流的 “立交橋”
四個(gè)二極管分為兩組,兩兩串聯(lián)后并聯(lián),形成一個(gè)閉合的 “橋狀” 回路:
輸入端:連接交流電的兩端(不分正負(fù),標(biāo) “~”);
輸出端:正極(+)從兩個(gè)二極管的陽極連接處引出,負(fù)極(-)從兩個(gè)二極管的陰極連接處引出。
3. 工作過程:正負(fù)半周 “各走各路”
交流電正半周(A 端為正,B 端為負(fù)):上方兩個(gè)二極管導(dǎo)通,電流從 A 端→二極管 1→正極(+)→負(fù)載→負(fù)極(-)→二極管 4→B 端,形成回路;
交流電負(fù)半周(B 端為正,A 端為負(fù)):下方兩個(gè)二極管導(dǎo)通,電流從 B 端→二極管 3→正極(+)→負(fù)載→負(fù)極(-)→二極管 2→A 端,形成回路。
無論電流方向如何變化,輸出端的電流始終從 “+” 流向 “-”,最終得到脈動(dòng)直流電(經(jīng)電容濾波后變?yōu)槠椒€(wěn)直流)。
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