整流桥通常是由两只或四只整流硅芯片作桥式连接,两只的为半桥,四只的则称全桥。外部采用绝缘塑料封装而成,大功率整流桥在绝缘层外添加锌金属壳包封,增强散热性能。
整流桥有多种方法可以用整流二极管将交流电转换为直流电,包括半波整流、全波整流以及桥式整流等。整流桥,就是将桥式整流的四个二极管封装在一起,只引出四个引脚。四个引脚中,两个直流输出端标有+或-,两个交流输入端有~标记。
在这两个主要的散热途径中,由于自然冷却散热的换热系数一般都比较小 lt;10W/ m2C),并且整流桥前后散热面的面积也比较小,因此实际上通过该途径的散热量也是十分有限的;由于引脚铜板是直接与发热元器件(二级管)相连接的,并且其材料为铜,导热性能很好,所以在自然冷却散热的情况下,整流桥的大部分损耗是通过该引脚把热量传递给PCB板,然后由PCB板扩充其换热面积而散发到周围的环境中去。
整流桥壳体正面表面的温度分布。从上图可以看出,整流桥壳体正面的温度分布是极不均匀的,在热源(二极管)的正上方其表面温度达到109 ℃,然而在整流桥的中间位置,远离热源处却只有75 ℃,其表面的温差可达到34℃左右。这主要是由于覆盖在二极管表面的是导热性能较差的FR4(其导热系数小于3.0W/m.℃),因此它对整流桥壳体正表面上的温度均匀化效果很差。同时,这也验证了为什么我们在采用整流桥壳体正表面温度作为计算的壳温时,对测温热电偶位置的放置不同,得到的结果其离散性很差这一原因。图8是整流桥内部热源中间截面的温度分布。由该图也可以进一步说明,在整流桥内部由于器封装材料是导热性能较差的FR4,所以其内部的温度分布极不均匀。我们以后在测量或分析整流桥或相关的其它功率元器件温度分布时,应着重注意该现象,力图避免该影响对测量或测试结果产生的影响。
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