潘欣冉
由於各種二極管擊穿後呈短路狀態，此時二極管不再具有單向導電性，其正反向電阻變得很小，故橋式整流電路中，若有一個二極管擊穿損壞，很容易導致與之相連的其它二極管燒壞。我們來看下面的橋式整流電路。
▲ 橋式整流電路。 上圖中，交流220V電壓經變壓器降壓後產生一個低壓交流電u2，該交流電壓經VD1～VD4構成的整流橋整流後給負載RL供電。在交流電的正半周，二極管VD1和VD3導通；在交流電的負半周，二極管VD2和VD4導通，該整流電路輸出電壓的波形如下圖所示。
▲ 橋式整流電路的輸出波形。
這裡假定二極管VD1擊穿，此時在交流電的正半周，由於VD3未損壞，仍然可以實現整流，但在交流電的負半周，VD2處於導通狀態，變壓器次級輸出的交流電壓u2通過損壞的二極管VD1直接加在VD2的兩端，此時若VD2的整流電流小於變壓器的輸出電流，VD2將被燒壞；若VD2的電流餘量很大，那麼變壓器的次極線圈會被VD2短路，導致變壓器發熱。若VD2~VD4中的某個二極管擊穿，也會出現上述情況。
▲ 1N4007整流二極管。
由於橋式整流電路中的整流二極管擊穿損壞後，會導致其它二極管也跟著損壞，故在選用整流二極管時，管子的耐壓值要留有足夠的餘量，一般要求管子的耐壓值大於變壓器次級輸出電壓u2峰值的1.5倍。實際中，由於同一系列的整流二極管耐壓值高的與耐壓值低的管子價格相差不大（譬如耐壓值1000V的1N4007和耐壓值50V的1N4001二極管價格基本一樣），故我們儘可能選擇耐壓值高的二極管，以提高可靠性。
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橋式整流電路中，如果有一隻二極管被擊穿，會出現什麼現象？下圖為橋式整流電路，要分析橋式整流電路某隻二極管擊穿後什麼狀態，首先，我們來了解一下二極管二極管被擊穿後的失效模式。
▲橋式整流電路
二極管的工作原理，二極管正向導通時，其導通壓降小（整流二極管的正向壓降一般為0.7V左右），下圖為二極管的伏安曲線，當二極管的反向電壓不超過一定範圍時（二極管能承受的最大電壓），二極管的反向電流很小（一般為μΑ數量級或nA數量），二極管相當於截止狀態。當反向電壓超過一定數值時，二極管的反向電流迅速增大，導致二極管不可恢復的擊穿，此時，二極管一般為短路狀態。
當二極管短路會造成二極管電流過大而發熱，會炸裂或燃燒，此時二極管一般處於斷路狀態。
▲二極管的伏安特性
分析：
若整流二極管D1被擊穿，此時D1處於短路狀態，交流電的正半波時，由D1、D2形成的迴路處於短路狀態，電流極大，D1和D2甚至整條迴路線路都處於發熱狀態，整條迴路中哪個點最脆弱先燒斷那個點。若線路較粗，能夠承受較大的電流，則二極管D1或D2因為過熱而炸裂，D1先炸裂的可能性較大。炸裂後的二極管處於斷路狀態。
（1）若D1因炸裂而斷路，交流電的正半波能夠形成迴路，負半波不構成迴路，此時橋式整流變為半波整流，整流後的輸出電壓偏低（約為原來的一般）！
注意：交流電負半波時，由於不形成迴路，整個整流電路後端懸浮於交流電上。
（2）若D1擊穿斷路後，由於電流過大D2先炸裂而斷路，交流電正半波時，無法形成迴路，整流後端的正負極都為交流正半波型；交流負半波時，形成迴路，屬於半波整流，輸出電壓偏小。
（3）若電流過大，D1和D2都炸裂而斷路，無法形成迴路，整流器後端懸浮於交流正半波形上，若輸入為大於36V交流電，觸碰輸出端會有觸電危險！
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技術閒聊
橋式整流電路中，如果有一個二極管被擊穿會變為半波整流
橋式整流電路由四個整流二極管組成，其中兩個二極管構成全波整流，另外兩個二極管構成迴路，缺一不可。二極管被擊穿後，它的失效模式一般是開路。
橋式整流電路，其中一個二極管擊穿失效分析
- 整流二極管擊穿後失效模式為開路
- 橋式整流電路正常工作分析
輸入的正弦波交流電壓變為只有正半波的電壓，再經過電容濾波後，變為較為平穩的直流電
- 整流橋中D1開路失效分析
由於D1開路，正弦波的負半波不能構成迴路，變成半波整
- 整流橋中D2開路失效分析
由於D2開路，正弦波的正半波不能流入，變成半波整
- 整流橋中D3開路失效分析
由於D3開路，正弦波的負半波不能流入，變成半波整
- 整流橋中D4開路失效分析
由於D4開路，正弦波的正半波不能構成迴路，變成半波整
由此可見，如果其中一個二極管擊穿，整流電路還是能工作的，只是變為了效率沒有那麼高的半波整流。濾波後得到的直流電壓也會變低一些。橋式電路正常工作時，濾波後得到的直流電壓為交流輸入的1.414倍，如果變為半波整流後，濾波後得到的直流電壓為交流輸入的0.9倍了。
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將交流轉換為直流需要用到橋式整流電路，這個過程叫做整流，在整流電路中非常重要的關鍵元器件是整流橋，整流橋由四個二極管構成。在每半個週期內，只有對角的兩個二極管是導通的，另外兩個二極管是截止的。如果壞掉一隻二極管的話(多數情況下是開路)，則相當於有半個週期不通，則稱為半波整流。分析如下。
1
整流電路原理分析
整流橋是由四個二極管構成的，整流橋電路原理如下圖所示。由於交流具有方向性，二極管具有單向導電特性。下圖中，在交流的正半週期，二極管D4和D2導通，D1和D3截止；而在負半週期D1和D3是導通的，而D2和D4是截止的。
所以，交流電經過整流橋後，負半週期的波形被翻轉上去，形成饅頭波，交流電經過整流橋後所實現的波形如下圖所示。
2
二極管擊穿失效分析
二極管被擊穿的話多數是因為電流過大，導致PN結被永久性的燒斷，從而形成斷路，很少情況下出現短路。所以，本文以斷路情況作為分析。整流橋中一個二極管斷路的話，那麼其中一條迴路就截止了，這會導致在某半個週期內，迴路不通，從而橋式整流變為半波整流。
假設二極管D3發生斷路，那麼在交流電的負半週期時，該條迴路無法導通，從而使負半週期的波形被削減，只剩下正半週期的波形，其結果就由橋式整流變為了半波整流。故障後的波形如下圖所示。
3 結論
整流橋如果有一隻二極管發生擊穿斷路的話，會導致橋式整流變為半波整流，轉化效率大大降低。
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玩轉嵌入式
有一隻短路，第二隻二極管跟著燒壞短路，變壓器嚴重發熱一會兒斷路器跳閘。
Zsm4545
整流二極管擊穿就是短路了！有保險絲或者保險電阻的立馬炸保險絲和保險電阻，沒有保險絲和保險電阻的直接跳閘！這種故障屬於硬故障，簡單明瞭。
