Teljes hullámú egyenirányító áramkör szűrővel és anélkül

A váltakozó áram egyenárammá alakításának folyamata a korrekció. Bármely offline tápegységnek megvan a javító blokkja, amely vagy az AC fali aljzat forrását nagyfeszültségű DC-vé alakítja, vagy az AC fali aljzat forrását alacsony feszültségű DC-vé alakítja. A további folyamat lesz a szűrés, a DC-DC átalakítás stb. Tehát ebben a cikkben a teljes hullámú egyenirányító működését fogjuk megvitatni. A teljes hullámú egyenirányító nagyobb hatásfokkal rendelkezik, mint a félhullámú egyenirányító.

A teljes hullámú egyenirányítást a következő módszerekkel lehet elvégezni.

1. Középcsapos teljes hullámú egyenirányító
2. Hídirányító (négy diódával)

Ha egy áramkör két ágát egy harmadik elágazás köti össze, így hurok képződik, akkor a hálózatot híd áramkörnek nevezzük. E kettő közül a legelőnyösebb típus a híd egyenirányító áramkör, amely négy diódát használ, mert a két diódatípushoz egy középre csapolt transzformátor szükséges és nem megbízható a híd típusához képest. A diódahíd egyetlen csomagban is kapható. Néhány példa a DB102, GBJ1504, KBU1001 és így tovább.

A híd egyenirányító felülmúlja a fél híd egyenirányító megbízhatóságát a kimeneten ugyanazon szűrő áramkör hullámtényezőjének csökkentése szempontjából. Az AC feszültség jellege szinuszos, 50 / 60Hz frekvencián. A hullámforma az alábbiak szerint alakul.

A teljes hullámú egyenirányító működése:

Most vegyünk figyelembe egy alacsonyabb 15Vrms (21Vpk-pk) amplitúdójú váltakozó feszültséget, és egy diódahíd segítségével egyenfeszültséggé alakítsuk. Az AC táp hullámformája felosztható pozitív félciklusra és negatív félciklusra. Az összes feszültség, áram, amelyet a DMM-en (digitális multiméter) keresztül mérünk, effektív jellegű. Ezért ugyanezt vesszük figyelembe a Greenpoint alatti szimulációban.

A pozitív félciklus alatt a D2 és D3 diódák, negatív a D4 és D1 diódák vezetnek. Ezért mindkét fél ciklus alatt a dióda vezet. A kimeneti hullámforma a javítás után az alábbiak szerint alakul.

A hullámforma hullámzásának csökkentése vagy a hullámforma folyamatosvá tétele érdekében a kimenetbe kondenzátorszűrőt kell adnunk. A kondenzátornak a terheléssel párhuzamosan történő működése az állandó feszültség fenntartása a kimeneten. Így a kimenet hullámzása csökkenthető.

1uF kondenzátorral szűrőként:

Az 1uF szűrővel ellátott kimenet csak bizonyos mértékben csillapítja a hullámot, mert az 1uF energiatároló kapacitás kisebb. Az alábbi hullámforma a szűrő eredményét mutatja.

Mivel a hullámzás még mindig jelen van a kimenetben, a kimenetet különböző kapacitási értékekkel fogjuk ellenőrizni. A hullámalak alatt a hullámzás csökkenése látható a kapacitás értéke, azaz a töltéstároló kapacitás értéke alapján.

Kimeneti hullámformák: zöld - 1uF; kék - 4,7uF; Mustárzöld - 10uF; Sötétzöld - 47uF

Működések kondenzátorral:

Mind a pozitív, mind a negatív fél ciklus alatt a diódapár előre torzított állapotban lesz, és a kondenzátor feltöltődik, valamint a terhelés táplálékot kap. A pillanatnyi feszültség intervalluma, amelynél a kondenzátorban tárolt energia nagyobb, mint a pillanatnyi feszültség, a kondenzátor biztosítja a benne tárolt energiát. Minél nagyobb az energiatároló kapacitás, annál kisebb a kimeneti hullámforma hullámzása.

A hullámtényező elméletileg kiszámítható,

Számítsuk ki bármilyen kondenzátor értékre, és hasonlítsuk össze a fenti kapott hullámalakokkal.

R _terhelés = 1 kOhm; f = 100 Hz; C _out = 1uF; I _dc = 15mA

Ezért Ripple factor = 5 volt

A hullámtényező különbséget magasabb kondenzátorértékeknél kompenzálják. A teljes hullámú egyenirányító hatékonysága meghaladja a 80% -ot, ami duplája a félhullámú egyenirányítójának.

Praktikus teljes hullámú egyenirányító:

A hídirányítóban használt alkatrészek a következők:

1. 220V / 15V váltakozó áramú transzformátor.
2. 1N4007 - Diódák
3. Ellenállások
4. Kondenzátorok
5. MIC RB156

Itt 15 V effektív feszültség esetén a csúcsfeszültség legfeljebb 21 V lesz. Ezért a felhasznált alkatrészeket 25 V-nál nagyobb értéken kell értékelni.

Az áramkör működése:

Léptető transzformátor:

A visszalépő transzformátor primer tekercsből és másodlagos tekercsből áll, amelyet a laminált vasmag felett tekercselnek fel. Az elsődleges fordulatok száma nagyobb lesz, mint a másodlagos. Minden tekercs külön induktivitásként működik. Amikor az elsődleges tekercset egy váltakozó forráson keresztül táplálják, a tekercs izgul és fluxus keletkezik. A szekunder tekercselés az elsődleges tekercs által létrehozott váltakozó fluxust tapasztalja, amely emf-t indukál a szekunder tekercsbe. Ez az indukált emf ezután átfolyik a csatlakoztatott külső áramkörön. A tekercs fordulási aránya és induktivitása határozza meg a primer andemf által generált fluxus mennyiségét a szekunderben. Az alább használt transzformátorban

A fali aljzatból származó 230 V váltakozó áramú tápfeszültséget egy feszültségváltó segítségével 15 V ACáramra csökkentik. Ezután az egyenirányító áramkörön keresztül táplálják az alábbiak szerint.

Teljes hullámú egyenirányító áramkör szűrő nélkül:

A megfelelő feszültség a terhelésen 12,43 V, mert a megszakított hullámalak átlagos kimeneti feszültsége látható a digitális többmérőben.

Teljes hullámú egyenirányító áramkör szűrővel:

Ha kondenzátorszűrőt ad az alábbiak szerint,

1. A C _out = 4.7uF esetén a hullámosság csökken, és ezért az átlagos feszültség 15,78V-ra nő

2. C _out = 10uF esetén a hullámosság csökken, ezért az átlagos feszültség 17,5 V-ra nő

3. A C _out = 47uF esetén a hullámosság tovább csökken, ezért az átlagos feszültség 18,92V-ra nő

4. C _out = 100uF esetén a kapacitásnak ennél nagyobb értéke nem lesz sok hatással, így ezek után a hullámforma finoman elsimul, és ezért a hullámzás alacsony. Az átlagos feszültség 19,01 V-ra nőtt