什么是桥堆二极管,桥堆二极管的知识介绍

与分立二极管搭建的整流电路相比，桥堆二极管具有体积小、安装简便、参数一致性好等显著优势。从家用电器到工业设备，从通信电源到汽车电子，桥堆二极管都必不可少，使其成为交流供电系统中最常见的功率处理元件之一。

1.桥堆二极管的基本结构

标准桥堆二极管包含四个二极管芯片，连接成全波桥式整流电路。交流输入端通常标记为"~"或"AC"，直流输出端标记为"+"和"-"。这种配置允许交流电的正负半周都能被有效利用，提高整流效率。

根据功率等级不同，桥堆二极管主要分为三种封装类型：小功率的DIP封装（如GBU系列）、中功率的SIP封装（如KBU系列）和大功率的螺栓安装封装（如GBPC系列）。封装设计直接影响散热性能和电流承载能力。

现代桥堆二极管普遍采用平面型或沟槽型硅芯片技术。高压型号（1000V以上）通常采用场终止结构，降低反向漏电流；大电流型号则通过扩大芯片面积和优化金属化工艺来降低正向压降。

反向重复峰值电压（VRRM）是最重要的耐压指标，常见规格从50V到1600V不等。选择时需考虑输入电压波动和瞬态过电压，一般留有20%-30%余量。正向阻断电压（VRSM）通常比VRRM高出10%-20%。

平均整流输出电流（IO）是核心参数，小功率桥堆通常为0.5A-2A，大功率型号可达25A-50A。浪涌电流（IFSM）表征抗瞬时过载能力，一般为额定值的20-60倍，持续时间半个正弦波周期（8.3ms@60Hz）。

结到环境的热阻（RθJA）反映整体散热能力，典型值在30-80°C/W之间。最大允许结温（Tj）通常为150°C，超过此温度将影响可靠性和寿命。热循环能力也是大功率应用的重要考量因素。

反向恢复时间（trr）影响高频应用中的开关损耗，标准恢复型为2-5μs，快恢复型可低于500ns。恢复电荷（Qrr）与trr共同决定反向恢复损耗，对开关电源效率有直接影响。

最基本的桥堆类型，适用于50/60Hz工频整流。具有成本低、可靠性高的特点，典型恢复时间在微秒级，广泛用于家电、照明等普通应用场合。

优化了反向恢复特性，trr可控制在1μs以内。适用于开关电源、变频器等高频场合，虽然价格较高但能显著降低开关损耗，代表系列如Fairchild的GBU8K。

采用肖特基势垒二极管技术，正向压降低至0.3-0.6V，几乎没有反向恢复问题。但反向耐压通常不超过100V，适用于低压大电流的DC-DC变换器二次侧整流。

专为三相交流输入设计的桥堆，内部集成六个二极管。封装形式多样，从小型DIP到大型螺栓安装都有，功率范围覆盖几十瓦到数十千瓦，广泛应用于工业电机驱动和电力系统。