- Работа на изправител с пълна вълна:
- С кондензатор 1uF като филтър:
- Операции с кондензатор:
- Практичен изправител с пълна вълна:
- Работа на веригата:
- Пълно-вълнова токоизправителна схема без филтър:
- Пълно-вълнова токоизправителна верига с филтър:
Процесът на преобразуване на променлив ток в постоянен ток е коригиране. Всеки офлайн захранващ блок има блок за коригиране, който преобразува или източника на променлив ток в постояннотоковото напрежение с високо напрежение, или отстъпилия източник на стенен променлив ток в ниско напрежение. По-нататъшният процес ще бъде филтриране, DC-DC преобразуване и т.н. И така, в тази статия ще обсъдим операциите на изправител с пълна вълна. Изправителят с пълна вълна има по-висока ефективност в сравнение с този на полувълновия изправител.
Пълното коригиране на вълната може да се извърши по следните методи.
- Токоизправител с централно подслушване
- Мостов изправител (с помощта на четири диода)
Ако два разклонения на верига са свързани от трети клон, за да образуват верига, тогава мрежата се нарича мостова верига. От тези две предпочитаният тип е мостова токоизправителна верига, използваща четири диода, тъй като двата диодни типа изискват трансформатор с централен отвор и не е надежден в сравнение с типа мост. Диодният мост също се предлага в един пакет. Някои от примерите са DB102, GBJ1504, KBU1001 и др.
Мостовият токоизправител надвишава надеждността на полумостовия токоизправител по отношение на намаляването на коефициента на пулсации за същата верига на филтъра на изхода. Естеството на променливотоковото напрежение е синусоидално при честота 50 / 60Hz. Формата на вълната ще бъде както по-долу.
Работа на изправител с пълна вълна:
Нека сега разгледаме променливо напрежение с по-ниска амплитуда от 15Vrms (21Vpk-pk) и го коригираме в постояннотоково напрежение с помощта на диоден мост. Формата на вълната на захранването с променлив ток може да бъде разделена на положителен половин цикъл и отрицателен полуцикъл. Цялото напрежение, ток, което измерваме чрез DMM (цифров мултицет) е средно ефективно. Следователно същото се разглежда в по-долу симулация на Greenpoint.
По време на положителния полуцикъл диодите D2 и D3 ще провеждат, а по време на отрицателния полуцикъл диодите D4 и D1 ще бъдат проводими. Следователно, през двата полуцикъла диодът ще провежда. Изходната форма на вълната след коригирането ще бъде както по-долу.
За да намалим пулсациите във формата на вълната или да направим формата на вълната непрекъсната, трябва да добавим кондензаторен филтър в изхода. Работата на кондензатора паралелно на натоварването е да поддържа постоянно напрежение на изхода. По този начин пулсациите в изхода могат да бъдат намалени.
С кондензатор 1uF като филтър:
Изходът с филтър от 1uF намалява вълната само до известна степен, тъй като капацитетът за съхранение на енергия от 1uF е по-малък. Формата на вълната по-долу показва резултата от филтъра.
Тъй като пулсацията все още присъства в изхода, ще проверим изхода с различни стойности на капацитета. По-долу формата на вълната показва намаляването на пулсациите въз основа на стойността на капацитета, т.е. капацитет за съхранение на заряд.
Изходни вълнови форми: зелено - 1uF; синьо - 4.7uF; Горчица зелена - 10uF; Тъмно зелено - 47uF
Операции с кондензатор:
По време на положителния и отрицателния полуцикъл диодната двойка ще бъде в пристрастие напред и кондензаторът се зарежда, както и натоварването се захранва. Интервалът на моментното напрежение, при което съхранената енергия в кондензатора е по-висока от моментното напрежение, което кондензаторът доставя съхранената енергия в него. Колкото повече е капацитетът за съхранение на енергия, толкова по-малка е пулсацията в изходната форма на вълната.
Коефициентът на пулсации може да се изчисли теоретично чрез,
Нека го изчислим за всяка стойност на кондензатора и да го сравним с получените по-горе форми на вълната.
R натоварване = 1kOhm; f = 100Hz; C навън = 1uF; I dc = 15mA
Следователно коефициентът на пулсация = 5 волта
Разликата в коефициента на пулсации ще се компенсира при по-високи стойности на кондензатора. На ефективността на пълна вълна токоизправител е над 80%, което е два пъти на токоизправител половина вълна.
Практичен изправител с пълна вълна:
Компонентите, използвани в мостовия токоизправител са,
- 220V / 15V AC понижаващ трансформатор.
- 1N4007 - Диоди
- Резистори
- Кондензатори
- MIC RB156
Тук за средно ефективно напрежение от 15V пиковото напрежение ще бъде до 21V. Следователно компонентите, които ще се използват, трябва да са с номинална стойност 25V и по-висока.
Работа на веригата:
Понижаващ трансформатор:
Спускащият се трансформатор се състои от първична намотка и вторична намотка, навита върху ламинирана желязна сърцевина. Броят на завъртанията на първичната ще бъде по-голям от вторичния. Всяка намотка действа като отделни индуктори. Когато първичната намотка се подава през променлив източник, намотката се възбужда и ще се генерира поток. Вторичната намотка изпитва променлив поток, произведен от първичната намотка, който индуцира ЕДС във вторичната намотка. След това тази индуцирана ЕДС преминава през свързаната външна верига. Съотношението на завоите и индуктивността на намотката решават количеството на потока, генериран от първичен и EMF, индуциран във вторичен. В трансформатора, използван по-долу
Захранването с напрежение 230V от стенен съд се понижава до 15V ACrms с помощта на понижаващ трансформатор. След това захранването се прилага през веригата на токоизправителя, както е показано по-долу.
Пълно-вълнова токоизправителна схема без филтър:
Съответното напрежение на товара е 12.43V, тъй като средното изходно напрежение на прекъснатата форма на вълната може да се види в цифровия мултиметър.
Пълно-вълнова токоизправителна верига с филтър:
Когато се добави кондензаторен филтър, както е показано по-долу,
1. При C out = 4.7uF пулсацията намалява и следователно средното напрежение се увеличава до 15.78V
2. За C out = 10uF, пулсацията намалява и следователно средното напрежение се увеличава до 17.5V
3. За C out = 47uF, пулсациите се намаляват допълнително и следователно средното напрежение се увеличава до 18.92V
4. За C out = 100uF, всяка стойност на капацитета, по-голяма от тази, няма да има голям ефект, така че след това формата на вълната е фино изгладена и следователно пулсацията е ниска. Средното напрежение се е увеличило до 19.01V
