整流桥的接线与滤波

搭建第一个整流桥实验

1. 在「进阶」分类添加整流桥，或搜索「桥堆」。
2. 添加信号发生器：正弦波、峰值 6 V、频率 50 Hz、偏置 0 V、输出电阻 0 Ω；将 OUT 和 COM 分别接 AC1、AC2。
3. 添加 1 kΩ 电阻作为负载，两端分别接整流桥的 + 和 −。
4. 保持整流桥每只二极管压降 0.7 V、导通电阻 2 Ω，点击「开始仿真」。
5. 在示波器的「探测」中选择整流桥，观察输出：两个半周都朝正方向，峰值约 4.58 V，波形每 10 ms 重复一次。

该示例的 4.58 V 是输出峰值。示波器瞬时值与仪表有效值的含义不同，读数不必相等。

定义与作用

整流桥也叫桥堆，将四只二极管封装在一起，把交流电的正、负半周都转换成同一方向的脉动直流。它是整流器件，通常不归为控制或逻辑集成芯片。

结构与符号

AC1、AC2 是交流输入端，可以互换；+、− 是直流输出端，应按极性接负载。内部二极管方向为 AC1→+、AC2→+、−→AC1、−→AC2。引脚位置以画布标注为准，实物型号的排列可能不同。

工作原理

AC1 电位较高时，电流经过 AC1→+→负载→−→AC2；另一个半周经过 AC2→+→负载→−→AC1。每条通路有两只二极管串联，输出脉动频率为输入频率的两倍。

公式与规律

在导通期间，纯电阻负载的输出约为 |输入电压| − 2×正向压降 − 2×输出电流×导通电阻。

例如输入峰值 6 V、每只二极管压降 0.7 V、导通电阻 2 Ω、负载 1 kΩ，输出峰值约 4.58 V。

使用与注意

将交流电源两端接 AC1、AC2，负载两端接 +、−。不要把 − 端与某个交流输入端直接短接。电压表并联在 +、− 上，或在示波器的「探测」中选择整流桥观察输出波形。

需要滤波时，把电解电容并联在输出端：正极接 +、负极接 −，额定电压高于输出峰值。滤波只减小波动，不等同于稳压。

属性中的正向压降和导通电阻均按每只二极管设置；整流桥损耗是内部四只二极管的总损耗。模型不模拟反向击穿、反向恢复、温升或永久损坏。原有四只二极管搭建的电路仍可直接使用。

增加滤波电容

在负载两端并联 100 μF 电解电容，正极接 +、负极接 −，额定电压可设为 16 V。运行约 0.1 s 后观察，输出不会在每个半周降回零，但仍有纹波。

比较 100 μF 和 470 μF 的输出波形：容量增大时纹波通常减小，充电过程及电流也会改变。改变电源幅度或负载后，应重新检查电容的极性和额定电压。