门控开关项目--整流桥分析，LED限流电阻选择

最新推荐文章于 2023-10-29 11:52:46 发布

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原文链接：http://www.cnblogs.com/JJLQ/p/7087385.html

本文介绍了常见的电阻类型及其精度，并详细解析了限流电阻的计算方法。此外，还深入探讨了整流桥的工作原理及整流后的电压计算。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

完整的原理图

常见电阻

常见的精度分为5% 和1%精度，碳膜电阻5%精度，金属膜电阻1%精度。

常见的阻值有

10R, 100R, 330R,

1K, 2K, 3K, 5.1K, 10K, 15K, 20K, 47K, 51K ,100K, 120K, 200K

限流电阻的计算

LED分的的电压是3.3V。

LED发光时流过的电流是3到10mA，为了使LED更亮，我们选取10mA。

限流电阻：(5-3.3)/0.01 = 170R

根据限流电阻的功率选择电阻的封装

常见的碳膜电阻是1/4W

0805封装是1/8W

此处限流电阻的功率是 1.7*0.01=0.017W，所以选取0850封装的比较合适。

整流桥分析

小知识：二极管导通时，正向压降为0.7V，反向不导通。电流流过电容后，也会有压降。

情形1：当电流从1开始流时

V1 > V2 > V4
当电流流到节点4时，遇到两个正向的二极管，但是V4 < V1 ，所以由节点4流到节点3

完整的流向1 -->2 -->4 -->3

情形2：当电流从3开始流时

V3 > V2 > V4

当电流流到节点4时，遇到两个正向的二极管，但是V4 < V3 ，所以由节点4流到节点1

完整的流向3 -->2 -->4 -->1

整流后的电压

对于全桥整流电路（四个二极管），整流后的电压为交流电的1.414倍

转载于:https://www.cnblogs.com/JJLQ/p/7087385.html

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<think>好的，我现在需要帮助用户了解半桥整流升压电路的工作原理和设计方法。首先，我要回顾一下自己已有的知识，确保准确无误。半桥整流通常用于电源电路中，可能涉及交流到直流的转换，同时结合升压功能。用户提到的半桥整流升压电路可能结合了半桥拓扑和升压转换器，我需要理清这两个部分是如何协同工作的。首先，半桥整流电路通常由两个开关器件（比如MOSFET或二极管）组成，它们交替导通，将交流输入转换为直流。而升压电路（Boost Converter）通过电感的储能和释放来提高输出电压。半桥整流升压电路可能是将这两种结构结合起来，实现整流和升压的双重功能。接下来，我需要考虑用户提供的引用内容。引用1提到了半波整流和全波整流，虽然半桥属于全波整流的一种，但用户的问题是关于半桥整流升压，所以可能需要结合升压电路的设计。引用2和3讨论了升压电路，特别是1.5V升压到9V的例子，其中使用了振荡电路和储能电感，这可能与半桥结构中的开关动作有关。用户需要工作原理和设计方法，以及原理图。我应该分步骤解释： 1. 半桥整流部分：由两个开关管组成，交替工作，将交流输入转换为直流，可能采用高频开关以提高效率。 2. 升压机制：利用电感的充放电过程，当开关管导通时，电感储能；关闭时，电感释放能量，通过二极管向电容充电，提高输出电压。 3. 控制策略：可能需要PWM控制开关管的占空比来调节输出电压。 4. 保护电路：如过压、过流保护，确保稳定性。设计方法需要包括元件选型，如电感、电容的计算，开关频率的选择，以及控制电路的设计。同时，结合用户提供的引用中的升压电路例子，可能需要在半桥结构中集成类似的振荡和储能机制。需要验证是否正确，比如半桥整流是否确实用于升压，或者是否与其他拓扑（如全桥或推挽）有区别。可能半桥结构在这里用于实现主动整流，而升压部分通过Boost转换器实现，两者结合形成高效电路。此外，引用3中的Boost原理指出通过开关和电感升压，这与半桥中的开关动作相符合。最后，确保回答结构清晰，分工作原理和设计方法两部分，并附上相关引用。可能还需要生成相关问题，比如与其他整流电路的比较、效率优化等。</think>### 半桥整流升压电路的工作原理与设计方法 #### 一、半桥整流升压电路的工作原理 1. **整流与升压的结合** 半桥整流升压电路结合了半桥整流和升压转换器的特性，核心目标是将交流输入转换为更高电压的直流输出。其工作分为两个阶段： - **半桥整流阶段**：由两个开关管（如MOSFET或二极管）组成，交替导通以将交流输入整流为脉动直流[^1]。 - **升压阶段**：通过电感储能和电容滤波实现电压提升。当开关管导通时，电感储能；当开关管关断时，电感释放能量，叠加到输入电压上，通过二极管向输出电容充电，从而提高输出电压[^3]。 2. **典型工作机制** - **开关控制**：开关管通过PWM信号控制导通与关断时间（占空比），调节输出电压。 - **能量传递路径**： $$ V_{\text{out}} = \frac{V_{\text{in}}}{1 - D} $$ 其中 $D$ 为占空比，表明输出电压随占空比增大而升高[^3]。 3. **电路拓扑示例** ``` [交流输入] → [半桥整流电路] → [升压电感] → [开关管] → [输出滤波电容] ``` #### 二、设计方法与关键参数 1. **元件选型** - **电感（L）**：根据开关频率 $f$ 和纹波电流要求计算： $$ L = \frac{V_{\text{in}} \cdot D}{\Delta I_L \cdot f} $$ - **输出电容（C）**：需满足输出电压纹波要求： $$ C \geq \frac{I_{\text{out}} \cdot D}{f \cdot \Delta V_{\text{out}}} $$ - **开关管与二极管**：需耐压高于输出电压，电流容量需满足峰值需求[^2]。 2. **控制策略** - **PWM控制器**：如TL494或专用IC，调节占空比以稳定输出电压。 - **反馈环路**：通过分压电阻采样输出电压，与基准电压比较后调整PWM信号。 3. **保护设计** - **过压保护**：通过稳压管或比较器触发关断。 - **过流保护**：检测电感或开关管电流，超出阈值时限制占空比[^2]。 #### 三、应用场景 - **低输入电压升压**：如电池供电设备中提升电压（如1.5V升9V）。 - **高效率电源**：适用于需要紧凑设计和高转换效率的场合（如LED驱动、便携设备）。