【導讀】整流堆還有一個名字叫做整流橋，它可以將交流電變成直流電。通常它包含一個PN結，有正極和負極兩個端子。二極管最重要的特性就是單方向導電性。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。以下將介紹整流堆的原理及相關應用。
整流二極管
一種將交流電能轉變為直流電能的半導體器件。通常它包含一個PN結，有正極和負極兩個端子。二極管最重要的特性就是單方向導電性。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。
整流二極管（rectifier diode）一種用于將交流電轉變為直流電的半導體器件。二極管最重要的特性就是單方向導電性。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。通常它包含一個PN結，有正極和負極兩個端子。其結構如圖所示。P區的載流子是空穴，N區的載流子是電子，在P區和N區間形成一定的位壘。外加電壓使P區相對N區為正的電壓時，位壘降低，位壘兩側附近產生儲存載流子，能通過大電流，具有低的電壓降（典型值為0.7V），稱為正向導通狀態。若加相反的電壓，使位壘增加，可承受高的反向電壓，流過很小的反向電流（稱反向漏電流），稱為反向阻斷狀態。整流二極管具有明顯的單向導電性。整流二極管可用半導體鍺或硅等材料制造。硅整流二極管的擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好。通常高壓大功率整流二極管都用高純單晶硅制造（摻雜較多時容易反向擊穿）。這種器件的結面積較大，能通過較大電流（可達上千安），但工作頻率不高，一般在幾十千赫以下。整流二極管主要用于各種低頻半波整流電路，如需達到全波整流需連成整流橋使用。
（1）最大平均整流電流IF：指二極管長期工作時允許通過的最大正向平均電流。該電流由PN結的結面積和散熱條件決定。使用時應注意通過二極管的平均電流不能大于此值，并要滿足散熱條件。例如1N4000系列二極管的IF為1A。
（2）最高反向工作電壓VR：指二極管兩端允許施加的最大反向電壓。若大于此值，則反向電流（IR）劇增，二極管的單向導電性被破壞，從而引起反向擊穿。通常取反向擊穿電壓（VB）的一半作為（VR）。例如1N4001的VR為50V，1N4002-1n4006分別為100V、200V、400V、600V和800V，1N4007的VR為1000V
（3）最大反向電流IR：它是二極管在最高反向工作電壓下允許流過的反向電流，此參數反映了二極管單向導電性能的好壞。因此這個電流值越小，表明二極管質量越好。
（4）擊穿電壓VB：指二極管反向伏安特性曲線急劇彎曲點的電壓值。反向為軟特性時，則指給定反向漏電流條件下的電壓值。
（5）最高工作頻率fm：它是二極管在正常情況下的最高工作頻率。主要由PN結的結電容及擴散電容決定，若工作頻率超過fm，則二極管的單向導電性能將不能很好地體現。例如1N4000系列二極管的fm為3kHz。另有快恢復二極管用于頻率較高的交流電的整流，如開關電源中。
（6）反向恢復時間trr：指在規定的負載、正向電流及最大反向瞬態電壓下的反向恢復時間。
（7）零偏壓電容CO：指二極管兩端電壓為零時，擴散電容及結電容的容量之和。值得注意的是，由于制造工藝的限制，即使同一型號的二極管其參數的離散性也很大。手冊中給出的參數往往是一個范圍，若測試條件改變，則相應的參數也會發生變化，例如在25°C時測得1N5200系列硅塑封整流二極管的IR小于10uA，而在100°C時IR則變為小于500uA。
損壞原因
（1）防雷、過電壓保護措施不力。整流裝置未設置防雷、過電壓保護裝置，即使設置了防雷、過電壓保護裝置，但其工作不可靠，因雷擊或過電壓而損壞整流管。
（2）運行條件惡劣。間接傳動的發電機組，因轉速之比的計算不正確或兩皮帶盤直徑之比不符合轉速之比的要求，使發電機長期處于高轉速下運行，而整流管也就長期處于較高的電壓下工作，促使整流管加速老化，并被過早地擊穿損壞。
（3）運行管理欠佳。值班運行人員工作不負責任，對外界負荷的變化（特別是在深夜零點至第二天上午6點之間）不了解，或是當外界發生了甩負荷故障，運行人員沒有及時進行相應的操作處理，產生過電壓而將整流管擊穿損壞。
（4）設備安裝或制造質量不過關。由于發電機組長期處于較大的振動之中運行，使整流管也處于這一振動的外力干擾之下；同時由于發電機組轉速時高時低，使整流管承受的工作電壓也隨之忽高忽低地變化，這樣便大大地加速了整流管的老化、損壞。
（5）整流管規格型號不符。更換新整流管時錯將工作參數不符合要求的管子換上或者接線錯誤，造成整流管擊穿損壞。
（6）整流管安全裕量偏小。整流管的過電壓、過電流安全裕量偏小，使整流管承受不起發電機勵磁回路中發生的過電壓或過電流暫態過程峰值的襲擊而損壞。
整流堆還有一個名字叫做整流橋，它可以將交流電變成直流電。
交流電AC的波形是這樣的：
分析一：
但是由于整流橋是有四個二極管組成的，而二極管是有截止電壓（約0.7V）的，所以通過單獨的二極管出來的波形是：
二極管在［0，π］之間的導通角是t，小于π。
經整流橋之后的電阻上的電壓波形為（輸出電壓明顯比交流電兩端電壓小，他們之間的關系（針對分析一圖來說）是U1=0.9U2，其中U1是經整流橋堆后的輸出電壓，U2是AC的輸入電壓）：
分析二：
如果在負載上并聯一個電容時，負載和電容上的電壓變化一致：
為什么是這樣的呢？
因為電容具有充放電的作用，可以為負載提供電壓。當整流堆中的二極管導通時電容開始充電，等交流電壓過完峰值后低于0.7的截止電壓，電路就不通了，此時電容上的電壓達到峰值并停止充電，電容與負載形成閉合回路，電容開始為負載提供電壓以維持負載正常工作。當在交流電的負半周期和正半周期工作是一樣的，故有上圖。
整流橋的二極管的反向耐壓應該至少是負載電壓的二倍，因為當在交流電的負半周期工作時，二極管反向壓差是2*sqrt（2）*Uac，如果反向電壓過大，二極管將會永久性損壞，不能正常呈現二極管的特性。二極管的電流是負載電流的一半，因為在一個工作周期中，每只二極管僅僅工作了半個周期，也就是前半周期的電流是流過其中兩個二極管中提供的，后半期的電流是流過另兩個二極管電流提供的。
這是整流堆的datasheet，其中40代表是4安培，05，1，2，。..。..是指反向耐壓值。
有效電壓：如果在兩個電阻上分別接入一個交流電壓和一個直流電壓，在相同時間發熱量相同，也就是功率相等，則就把這個直流電壓等效為這個交流電壓的有效值。
surge current是浪涌電流，如果半個周期內通過二極管的浪涌電流大于8.3ms，二極管將會被永久損壞。
二極管的伏安特性曲線，電阻是變化的。
在100°以下，二極管上的電流基本不變，當大于100°時，二極管承受的電流逐漸下降，故我們在設計二極管工作溫度時，盡可能在100°以下。
