电源设计基础知识：整流桥及功率因数

　　整流桥 AC to DC的关键

　　其实整理桥的全称叫做“桥式整流器”，是由四只整流硅芯片作桥式连接，然后使用绝缘朔料将其封装一起，而一些大功率桥式整流器在绝缘层外添加锌金属壳包封，主要也是为了增强散热。

电源整流桥

　　而有些质量较低，或者结构较老的电源中，我们不会看到封装好的整流桥，大多会以四个整流晶体管并列焊接在电路板上。

非常古老的整流桥

　　另外，需要注意的是，整流桥是电源中发热量较大的电气元件，尤其是在一些功率较大的电源中，整流桥必须配有散热片进行散热，否则会存在电源使用的安全隐患。

　　“功率因数”到底是如何产生的

　　通过整流桥矫正后直流电被输入到PFC电路。而在我们讨论PFC(功率因数校正)电路之前，还是让我们先来简单的了解一下什么叫做“功率因数(PF)”吧。

　　功率因数(PF)是指，实际功率(有效功率)与视在功率(表观功率)的比率(kW/kVA)，而我们都知道，功率P等于电压与电流的乘积(P=V×I)。另外，在电路中会存在着最本的两种电路负载，一种为“电阻(由电源中各种电阻构成的电路负载)”，另外一种为“电抗(由电源中电感线圈和电容构成的电路负载)”。　　如果整个电路都是线性负载(电路阻抗为恒定常数的负载)，那么电源电压和电流都将会呈现为正弦曲线，并且相位相同。而如果在这个纯电阻电路中，那么电压和电流都会在同一时刻逆转极性，那么也就是说，在每一时刻，电压与电流的乘积都为“正”。也就是说，在电路中，没有“反方向(负极方向)”的能量移动，而此时所产生负载功率才被称为“实际功率”。

纯电抗电路负载

　　而在一个纯电抗负载电路中，电压和电流之间会产生一定的是时间差，也就会出现相位差(最大理论值为90度，一般情况多为45度)，那么电压与电流的乘积，就不一定每一时刻都为“正”了。在第一个半周期内，能量为“正”，另外一个半周期内能量为“负”，那么就是说，前半周期电源从电网中获取能量，而在后半个周期内，这些能量又会回流到国家电网中。所以如果按照一个周期计算，那么电源获得的能量会为“零”，没有能量。

电阻电抗混合电路负载

　　上面的两种描述都是纯理论的理想状态。但在实际应用中，电路中会有大量的电阻、电感和电容，在同一时刻都会有负载，也就会产生不同方向的“能量”。因此，所有的正向能量，我们称其为“实际功率”，而反向回流电网的能量则称之为“无用功率”，那么“实际功率”与“无用功率”的综合，就是之前我们所说的“视在功率”。