【应用】Diotec桥式整流器GBUK8D为播放器应用中的整流电路设计提供方案

时间： 2020-03-07 来源：世强

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市面上很多普通播放器产品在音频运放供电电源的选择上都是采用单电源供电，直接使用系统的电源经过LDO滤波得到；有一些产品会采用双电源给运放供电，但是负电源一般是通过正电源经过电源负压芯片转化得到，在信噪比和听感方面还是达不到高端的要求。高端播放器对音频输出的指标非常严格，使用普通的运放供电方案达不到要求，通常是需要使用一组单独的变压器得到一个较低幅值的交流电，然后经过桥堆得到正负两组电源，再经过处理给音频电路供电，项目框图如图1。

图1.项目框图

图中市电输入到环牛变压器得到比较低的交流电压，然后这个交流电压经过桥堆整理和滤波电路就得到了正负两组直流电压，该电压经过常用的LDO进行稳压，最终得到稳定的正负电源，给后端的运放电路供电。系统输出的I2S信号经过DAC芯片转化得到模拟音频，该音频需要经过运放的放大、滤波处理，就能得到符合我们要求的信号，音频系统在上下电瞬间容易有爆音产生，需要增加一级继电器静音电路，保证最终输出的信号指标合格。

整流电路我们采用了DIOTEC的桥堆产品GBUK8D进行产品设计。音频运放的供电电压确定为正负15V，这个是经过LDO滤波之后的数值，前端桥堆整流之后的直流电压需要保持在18V左右，保证LDO能可靠的工作，设计原理图如下图2.

图2.GBUK8D电路设计图

图中的J1是连接到外部的环牛变压器的输出端，其中第一脚和第二脚的交流电压是20V，第二脚和第三脚的交流电压也是20V。Q1对交流信号进行整流工作，当V12为正，V11为负的时候，分别是D1和D3导通，D2和D4截止；当V12为负，V11为正的时候，分别是D4和D2导通，D1和D3截止；通过Q1的整流就可以得到VDD和VEE电压，根据正弦波知识，可以得到VDD和VEE的直流电压值。

图中我们可以看到，桥堆内部的四个二极管是分批轮流导通的，二极管会承受着交流电峰值电压的反向电压，同时我们也需要考虑到电网一般也会有10%左右的电压波动，所以我们在选择桥堆的时候要考虑到最大的整流电流和最高的反向电压要有大于10%的余量。GBUK8D桥堆可允许输入的最大电压值有效值在140V，整流电流8A，最高反向击穿电压为210V。该桥堆在我们的这个电路中，设计参数还有比较大的余量。GBUK8D的典型参数如下图3。

图3.GBUK8D和GBUK8G参数

桥堆的选择不仅要关注电压和电流参数，其他参数我们也需要去注意。在高功率的电源板设计电路中，电网的环境比较复杂，外界干扰很大，还需要特别关注二极管的最大冲击电流，可承受的浪涌电压，防浪涌功率、ESD参数、二极管反向泄露电流等。这些参数的选择跟产品的实际使用环境关系比较大，比如外界设备的差异性、室内室外使用环境差异等。GBUK8D桥堆给的ESD等级在C=100pF，R=1.5KΩ的情况下是10KV，可以满足大多数消费类产品的要求。

桥堆因为是功率性器件，在电流比较大的情况下，本体的温升会比较明显，温度上升到一定程度，各项指标参数的衰减也随之而来，比如正向电流通流能力减弱，二极管正向压降会提高等，有效的处理方式就是降温，GBUK8D器件本体有一个螺丝孔位置，很方便安装散热器，可以满足更多产品的使用需求。

Diotec从一开始就专门从事二极管和整流器的生产，已有40多年的历史了，在这方面已经做得非常成熟。半导体二极管和整流器一直是电子设备的重要组成部分，它的稳定性和可靠性一直是我们需要关注的重点。Diotec推出的这几款桥堆芯片GBI40W、GBUK8D、GBUK8G让客户有更多的选择性，根据项目的不同点，选择合适的芯片方案。

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terrydl Lv9. 科学家 2020-03-08

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