Jednou z nejpopulárnějších aplikací diody je oprava. Usměrňovač je zařízení který převádí střídavý proud (AC) na pulzující stejnosměrný proud (DC) . Tento pulzující stejnosměrný proud obsahuje několik vln, které lze odstranit pomocí vyhlazovacího kondenzátoru. Různé typy usměrňovačů uvedené níže: Tento článek pojednává o tom, „proč je plnovlnný usměrňovač lepší než středofrekvenční usměrňovač s plnou vlnou“. V můstkovém usměrňovači s plnými vlnami se ve srovnání s poloviční vlnovým usměrňovačem využívá celý vstupní tvar vlny. Zatímco v polovodičové usměrňovače používá se pouze poloviční vlna. Plnovlnný usměrňovač lze konstruovat dvěma způsoby. Jeden je středový odbočkový plnovlnný usměrňovač skládající se ze dvou diod a jeden středový odbočný transformátor sekundárního vinutí a druhý je přemosťovací můstek skládající se ze čtyř diod, jmenovitě připojených D1, D2, D3, D4.
Typy usměrňovačů
Práce s usměrňovačem Full Wave Bridge
Můstkový usměrňovač je konstruován pomocí 4 diod ve tvaru a Wheatstoneův most který je napájen krokovým transformátorem. Když je střídavý napájecí zdroj napájený z můstku krokem dolů, je vidět, že během kladného polovičního cyklu sekundárního napájení jsou diody D1 a D3 (na obrázku níže) předpjaty. A diody D2 a D4 nebudou fungovat. Takže proud projde diodou D1, zátěží (R) a diodou D3. A naopak během záporného polovičního cyklu sekundárního vstupu. Obecně platí, že AC vstup je ve formě sinusového průběhu (sin (wt)). Níže je uveden výstupní průběh a schéma zapojení.
Práce můstkového usměrňovače
Práce s usměrňovačem s plnou vlnou na střed
Střed poklepal plný vlnový usměrňovač je sestaven s transformátorem se středovým odbočením a dvěma diodami D1 a D2, které jsou připojeny, jak je znázorněno na následujícím obrázku. Když je zapnuto napájení střídavým proudem, napětí se objevuje na svorkách AB na straně sekundárních svorek transformátoru. Během kladného polovičního cyklu je dioda D1 v předpětí a dioda D2 v předpětí, nebude to fungovat. Takže proud projde diodou D1 a Load (R). Během záporného cyklu sekundárního cyklu bude vést pouze dioda D2 a proud bude procházet diodou D2 a zátěží (R).
Práce s usměrňovačem s plnou vlnou na střed
Proč je Full Wave Bridge usměrňovač lepší než Full Wave Center Tapped Rectifier?
Můstkový usměrňovač nevyžaduje objemný středový transformátor se závitem, dnes jsou transformátory se středovým závitem nákladnější než diody a sestupný transformátor tedy snížená velikost a náklady.
Hodnocení PIV (špičkové inverzní napětí) diod v můstkovém usměrňovači je poloviční, než je tomu v případě středových odboček s plnými vlnami. Dioda použitá v můstkovém usměrňovači je schopna nést vysoké špičkové inverzní napětí. Zatímco ve středových usměrňovačích je špičkové inverzní napětí přicházející přes každou diodu dvojnásobné než maximální napětí přes polovinu sekundárního vinutí.
Faktor využití transformátoru (TUF) také více v můstkový usměrňovač ve srovnání s plným vlnovým usměrňovačem se středovým závitem, což je výhodnější.
PIV (špičkové inverzní napětí) můstkového usměrňovače
PIV: U usměrňovačů lze Peak inverzní napětí (PIV) nebo špičkové reverzní napětí (PRV) definovat jako maximální hodnotu reverzního napětí diody, ke které dochází na špičce vstupního cyklu, když je dioda v opačném zkreslení.
PIV můstkového usměrňovače
Když sekundární napětí získá svou špičkovou kladnou hodnotu a svorka A je kladná a B je záporná, jak je uvedeno výše. V tomto okamžiku jsou tedy diody D1 a D3 předpjaté dopředu a D2 a D4 jsou v obráceném předpětí, které nebudou vést, ale pouze diody D1 a D3 budou skrz ně vést proud. Proto mezi svorkami M-L nebo A'-B 'dostává stejné napětí jako svorky A-B.
Proto je PIV můstkových usměrňovačů
PIV diody D1 a D3 = Vm
Podobně PIV diody D2 a D4 = Vm
PIV (špičkové inverzní napětí) transformátoru s plnou vlnou na střed
Během první poloviny cyklu AC zdroj napájení , tj. když je horní část sekundárního vinutí transformátoru kladná, dioda D1 vede a nabízí téměř nulový odpor. Takže celé napětí Vm max horní poloviny vinutí je vyvíjeno napříč zátěží (RL). Nyní je napětí na nevodivé diodě D2 součtem napětí ve spodní polovině sekundárního transformátoru a napětí na zátěži (RL).
PIV z centra poklepal
Tedy PIV diody, D2 = Vm + Vm
PIV diody, D2 = 2 Vm
Podobně PIV diody D1 = 2 Vm
Faktor využití transformátoru (TUF)
TUF je definován jako poměr stejnosměrného výkonu dodávaného do zátěže a vstupní AC jmenovité hodnoty sekundárního transformátoru.
TUF = Poutput.dc / Pinput.ac
Faktor využití transformátoru (TUF) středního vlnového usměrňovače
Pdc = VL (dc) * IL (dc) => VLM / π * VLM / RL
=> VLM2 / πRL
=> Vsm2 / πRL (je-li zanedbán pokles nad R0)
Nyní je jmenovité napětí sekundárního transformátoru dáno Vsm / √2, ale skutečný proud protékající sekundárním proudem je IL = ILM / 2 (ne ILM / √2), protože se jedná o polovodičový usměrňovací proud.
Pac.rated => Vsm / √2 * ILM / 2
=> Vsm / √2 * VLM / 2RL
=> Vsm / 2√2RL
Jeho hodnotu lze zjistit samostatným zvážením primárního a sekundárního vinutí transformátoru. Jeho hodnota je 0,693.
Faktor využití transformátoru můstkového usměrňovače
Pdc => VL (dc) .IL (dc)
=> VLM / π * VLM / RL => VLM2 / πRL
=> Vsm2 / πRL (je-li zanedbán pokles nad R0)
Nyní je jmenovité napětí sekundárního transformátoru Vsm / √2, ale skutečný proud protékající sekundárním proudem je IL = ILM / 2 (ne ILM / √2), protože se jedná o polovodičový usměrňovací proud.
Pac = Vsm / √2 * ILM / 2
=> Vsm / √2 * VLM / 2RL
=> Vsm / 2√2RL
Jeho hodnotu lze zjistit samostatným zvážením primárního a sekundárního vinutí transformátoru. Jeho hodnota je 0,812
Rozdíly mezi středovým plným vlnovým usměrňovačem a můstkovým usměrňovačem
Parametry | Plně vlnový usměrňovač se středovým závitem | Můstkový usměrňovač |
Počet diod | dva | 4 |
Maximální účinnost | 81,2% | 81,2% |
Špičkové inverzní napětí | 2Vm | PROTIm |
Vdc (bez zatížení) | 2Vm/ Pi | 2Vm/ Pi |
Faktor využití transformátoru | 0,693 | 0,812 |
Zvlnění | 0,48 | 0,48 |
Provedení | 1.11 | 1.11 |
Špičkový faktor | √ dva | √ dva |
Průměrný proud | JáDC/dva | JáDC/dva |
Výstupní frekvence | 2f | 2f |
Jedná se tedy o rozdíly mezi plně vlnovým můstkovým usměrňovačem a středovlnným usměrňovačem plné vlny. Doufáme, že jste tomuto konceptu lépe porozuměli. Kromě toho jakékoli dotazy týkající se tohoto konceptu nebo vědět více o tyristoru nebo SCR . Sdělte nám svůj názor komentářem v sekci komentářů níže. Zde je otázka, jaká je funkce můstkového usměrňovače?