Obvod usmerňovača s plnou vlnou s filtrom a bez filtra

Proces premeny striedavého prúdu na jednosmerný je opravný. Akákoľvek offline napájacia jednotka má blok nápravy, ktorý prevádza buď zdroj striedavého prúdu zo zásuvky na vysokonapäťový jednosmerný prúd, alebo zmenšený zdroj striedavého prúdu zo zásuvky na nízkonapäťový jednosmerný prúd. Ďalším procesom bude filtrovanie, konverzia DC-DC atď. Takže v tomto článku budeme diskutovať o operáciách Full-wave usmerňovača. Plnofrekvenčný usmerňovač má vyššiu účinnosť v porovnaní s polovodičovým usmerňovačom.

Plnú vlnovú nápravu je možné vykonať nasledujúcimi spôsobmi.

1. Celovlnový usmerňovač so stredovým odbočením
2. Můstkový usmerňovač (pomocou štyroch diód)

Ak sú dve vetvy obvodu pripojené treťou vetvou k vytvoreniu slučky, potom sa sieť nazýva mostný obvod. Z týchto dvoch výhodnejších typov je obvod usmerňovacieho mostíka používajúci štyri diódy, pretože typ dvoch diód vyžaduje transformátor so stredovým odbočením. a nie spoľahlivé v porovnaní s typom mosta. Diódový mostík je k dispozícii aj v jednom balení. Niektoré z príkladov sú DB102, GBJ1504, KBU1001 atď.

Můstkový usmerňovač prevažuje nad spoľahlivosťou polovičného mostíkového usmerňovača, pokiaľ ide o zníženie faktora zvlnenia pre ten istý filtračný obvod na výstupe. Charakter striedavého napätia je sínusový pri frekvencii 50/60 Hz. Tvar vlny bude uvedený nižšie.

Fungovanie usmerňovača plnej vlny:

Uvažujme teraz o striedavom napätí s nižšou amplitúdou 15Vrms (21Vpk-pk) a diodovým mostíkom ho upravme na jednosmerné napätie. Krivku napájacieho napätia je možné rozdeliť na pozitívny pol cyklu a negatívny pol cyklu. Všetko napätie, prúd, ktoré meriame pomocou DMM (digitálneho multimetra), má prirodzenú efektívnu hodnotu. To isté sa preto berie do úvahy aj pri simulácii Greenpoint.

Počas kladného pol cyklu budú vodiť diódy D2 a D3 a počas záporného pol cyklu budú vodiť diódy D4 a D1. Preto bude počas obidvoch polovičných cyklov dioda viesť. Výstupný priebeh po usmernení bude uvedený nižšie.

Aby sme znížili zvlnenie tvaru vlny alebo vytvorili súvislý tvar vlny, musíme na výstup pridať kondenzátorový filter. Prevádzka kondenzátora paralelne so záťažou spočíva v udržiavaní konštantného napätia na výstupe. Môže sa teda znížiť zvlnenie výstupu.

S kondenzátorom 1uF ako filtrom:

Výstup s filtrom 1 uF tlmí vlnu iba do určitej miery, pretože kapacita na ukladanie energie 1 uF je menšia. Nasledujúci priebeh zobrazuje výsledok filtra.

Pretože zvlnenie je stále na výstupe, skontrolujeme výstup s rôznymi kapacitnými hodnotami. Nižšie uvedený priebeh zobrazuje zníženie zvlnenia na základe hodnoty kapacity, tj. Kapacity ukladania náboja.

Výstupné krivky: zelená - 1 uF; modrá - 4,7 uF; Horčicová zeleň - 10uF; Tmavo zelená - 47uF

Prevádzka s kondenzátorom:

Počas kladných aj záporných polovičných cyklov bude dvojica diód v predpätom stave a kondenzátor sa nabije aj napája záťaž. Interval okamžitého napätia, pri ktorom je akumulovaná energia v kondenzátore vyššia ako okamžité napätie, ktorým kondenzátor dodáva akumulovanú energiu v ňom. Čím je kapacita akumulácie energie, tým menšie je zvlnenie výstupného tvaru vlny.

Faktor zvlnenia je možné vypočítať teoreticky pomocou,

Poďme to vypočítať pre akúkoľvek hodnotu kondenzátora a porovnajme ju s vyššie získanými tvarmi vĺn.

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

Preto faktor zvlnenia = 5 voltov

Rozdiel faktora zvlnenia bude kompenzovaný pri vyšších hodnotách kondenzátora. Účinnosť plnej vlny usmerňovač je vyššia ako 80%, čo je dvakrát vyššia ako z polovice vlny usmerňovač.

Praktický usmerňovač plnej vlny:

Komponenty používané v mostíkovom usmerňovači sú:

1. 220V / 15V striedavý transformátor.
2. 1N4007 - diódy
3. Rezistory
4. Kondenzátory
5. MIC RB156

Tu pre efektívne napätie 15V bude špičkové napätie až 21V. Z tohto dôvodu by komponenty, ktoré sa majú použiť, mali byť dimenzované na 25 V a vyššie.

Činnosť obvodu:

Transformátor s postupným znižovaním:

Transformátor zostupu pozostáva z primárneho vinutia a sekundárneho vinutia navinutého na jadre z laminovaného železa. Počet otočení primárnej bude vyšší ako sekundárny. Každé vinutie funguje ako samostatné tlmivky. Keď je primárne vinutie napájané striedavým zdrojom, dôjde k jeho excitácii a bude sa vytvárať tok. Sekundárne vinutie zažíva striedavý tok produkovaný primárnym vinutím, ktorý indukuje emf do sekundárneho vinutia. Tento indukovaný emf potom prúdi cez pripojený externý obvod. Pomer závitov a indukčnosť vinutia rozhoduje o množstve toku generovaného z primárneho a EMF indukovaného sekundárne. V transformátore použitom nižšie

Napájanie 230 V str. Zo zásuvky je znížené na 15 V str. Pomocou transformátora znižovania. Napájanie sa potom aplikuje na obvod usmerňovača, ako je uvedené nižšie.

Obvod usmerňovača s plnou vlnou bez filtra:

Zodpovedajúce napätie naprieč záťažou je 12,43 V, pretože priemerné výstupné napätie diskontinuálneho priebehu je vidieť na digitálnom multimetri.

Obvod usmerňovača s plnou vlnou s filtrom:

Keď je pridaný kondenzátorový filter, ako je uvedené nižšie,

1. Pre C _out = 4,7uF sa zvlnenie zníži, a preto sa priemerné napätie zvýšilo na 15,78V

2. Pre C _out = 10uF sa zvlnenie zníži a tým sa priemerné napätie zvýšilo na 17,5V

3. Pre C _out = 47uF sa zvlnenie ešte zníži, a preto sa priemerné napätie zvýšilo na 18,92V

4. Pre C _out = 100uF nebude mať akákoľvek vyššia hodnota kapacity veľký vplyv, takže po tomto bude priebeh vlny jemne vyhladený, a preto je zvlnenie nízke. Priemerné napätie sa zvýšilo na 19,01 V