【经验】扬杰科技KBPC5008整流桥安规设计问题解决方案
日常生活中以及工业自动化领域使用的电力电子设备都需要以很方便的方式取电，市电或三相交流电都是交流电源，但具体到使用的电力电子设备上，其中的大多数电子元件都需要直流电源进行供电。因此，电子设备中如何将方便容易得到的交流市电转换为可以使用的直流电就显得十分重要。这种由交流电转换为直流电的过程就称为整流。
整流电路是利用二极管的单向导通性将正负变化的交流电压变为单向脉动电压的电路。在交流电源的作用下，整流二极管周期性地导通和截止，使负载得到脉动直流电。在电源的正半周，二极管导通，使负载上的电流与电压波形形状完全相同；在电源电压的负半周，二极管处于反向截止状态，承受电源负半周电压，负载电压几乎为零。
通过上面的介绍我们就可以很容易的理解了，可以通过多个二极管进行组合连接，达到整流的目的。整流桥就是就是实现整流目的的二极管阵列，整流桥堆的出现大大的简化了整流电路的设计。
图1 整流桥内部电路
整流桥周围的电源是比较复杂的，整流桥的交流侧一般是交流强电，其直流侧一般是整流后的直流强电，因此在使用整流桥时一定要注意其周围的安规。下面就对项目中使用的扬杰科技的KBPC5008整流桥在实际应用中遇到的问题及解决办法进行分享。
应用案例介绍
本案例是将KBPC5008整流桥应用在永磁同步电机的伺服驱动器设计上，永磁同步电机的功率达4000W，其伺服驱动器需要市电220V输入，需要将其整流成310V直流电然后经母线电容给后续逆变电路使用，电路原理示意图如下图2所示。
图2 永磁同步电机驱动整流逆变电路
问题描述
KBPC5008的反向重复峰值电压VRRM=800V,平均整流输出电流IO=50A，其封装采用全铁壳，在如此大的电流和电压下，采用铁壳封装，在PCB设计和安装上就要慎重考虑。在本项目中使用时就出现了问题，将KBPC5008整流桥焊在PCB板上，然后用安规测试仪分别在封装铁壳和交流和直流引脚间打500V以上高压时，PCB顶层铜皮与封装外铁壳之间有明显的放电弧，过不了安规测试。
图3 KBPC5008实物图（铁壳封装）
图4 KBPC5008应用问题示意图
改进方案
方案一：浮高焊接，这样可以使KBPC5008整流桥的封装铁壳与PCB板拉开一定距离，但由于引脚限制浮高的距离有限，而且浮高距离在波峰焊的时候不好控制，需要夹具，这样会影响KBPC5008整流桥顶部散热器的安装尺寸，而且也未必能很好的解决安规问题。
图5 KBPC5008整流桥波峰焊浮高示意图
方案二：采取中间层及底层铺铜走线，这样也可以将铜皮与KBPC5008封装铁壳拉开一定距离，但PCB板材厚度2.0mm，因此距离仍然有限，但我们仍然采用这种方式进行了改版，改版后经过实测，铜皮与KBPC5008封装铁壳仍然存在放电电弧，但是此时经过安规测试仪打的高压已经提升到了1KV，但是仍然不满足产品的安规要求。
图6 KBPC5008整流桥中间层及底层铺铜示意图
方案三：在KBPC5008整流桥及PCB板中间垫一块与KBPC5008整流桥封装一样的裸板（无任何铜皮走线及金属焊盘），裸板的尺寸略大于KBPC5008整流桥尺寸，板厚为1.0mm（常规PCB厚度），在整流桥进行波峰焊之前将垫板垫在整流桥下方进行焊接。经过实测方法可行且简单，而且成本很低，也不会增加工时。垫完以后经安规测试仪打高压，可达3KV高压，方案可行。
图7 KBPC5008整流桥和PCB板之间加垫板示意图
经过综合分析及实测验证，方案三是可行方案，且经济方便。
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扬杰科技整流二极管&整流桥选型表
扬杰科技提供以下技术参数的整流二极管、整流桥选型，最大反向峰值电压VRM：50V~8500V，最大正向电流lo：0.5A~7500A；
|
产品型号
|
品类
|
VRM (V)
|
Io_Max(A)
|
IFSM_Max(A)
|
Rated lo(A)
|
VF_Max(V)
|
IR@25℃IR(uA)
|
IR@125℃IR(uA)
|
RθJA(℃/W)
|
Tj（℃）
|
应用等级
|
|
G1AQ
|
整流二极管
|
50
|
1
|
30
|
1
|
1.1
|
5
|
100
|
85
|
-55～+175
|
车规
|
选型表 - 扬杰科技 立即选型
【应用】整流桥YBS3010用于24W手机快充电源，反向电压1000V，正向导通电压1V
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【选型】扬杰科技提供正向输出电流50A的大电流整流桥KBPC5010用于OBC，反向耐压1000V
OBC PFC+LLC电路输入需要整流桥将交流变为直流，电流需到50A。本文推荐采用扬杰科技推出的大电流整流桥KBPC5010用于此电路设计。该产品正向输出电流50A，最大浪涌电流可达500A，反向耐压1000V，结温范围-55~150℃，能满足此种需要。
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YBS2G海鸥脚贴片整流桥
型号- RYBS3010,YBSM6010,YBSA4010,YBSA3010,YBSA6010,RYBSM8010,YBSM4010,YBSA2010,RYBSM6010,YBSM8010,YBSA30005,YBSAU3008,YBSAU3006,YBS3010A,YBSA60005,YBS2010,YBS3010,RYBSM4010,YBSA40005,RYBS3010A,YBSA20005
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服务
可定制位移传感器量程范围10~600mm，该YWD型位移传感器表面有带刻度的透明窗☐，每毫米的变化量误差不超过3ue/mm，可在静态、准静态和低频动态下工作。主要指标：非线性<0.2%；供桥电压<10v；测试精度：0.01mm。
最小起订量： 1 提交需求>
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