- Работа на изправител с половин вълна:
- Работа с кондензатор:
- Практическа верига за изправител с половин вълна на макет:
- Работа на веригата:
- Половинна вълна на токоизправител без филтър:
- Изправителна верига с половин вълна с филтър:
Процесът на преобразуване на променлив ток в постоянен ток е коригиране. Всеки офлайн захранващ блок има блока за коригиране, който преобразува или източника на AC стена в постоянен ток с постоянен ток, или постепенно понижен източник на AC стена в DC с ниско напрежение. По-нататъшният процес ще бъде филтриране, DC-DC преобразуване и т.н., така че в тази статия ще обсъдим всички операции на полувълновия токоизправител с електрическа схема.
Естеството на променливотоковото напрежение е синусоидално при честота 50 / 60Hz. Формата на вълната ще бъде както по-долу.
Сега Ректификацията е процесът на отстраняване на отрицателната част на променливия ток (AC), като по този начин се произвежда частичното DC. Това може да се постигне чрез използване на диоди. Диодите позволяват на тока да тече само в една посока. За разбиране можем да разделим формата на вълната на положителен половин цикъл и отрицателен полуцикъл. Когато горното напрежение се подава през диод, проводимостта се извършва само по време на положителен полуцикъл. По този начин отдолу ще бъде формата на вълната.
Работа на изправител с половин вълна:
В полувълновия токоизправител премахваме отрицателния половин цикъл на AC вълна с помощта на един диод, докато в Full Wave Rectifier преобразуваме отрицателния полуцикъл на AC в положителен цикъл с помощта на 4 диода. Нека сега разгледаме променливо напрежение с по-ниска амплитуда от 15Vrms и го коригираме в постояннотоково напрежение с помощта на един диод. Диодът провежда само по време на положителен полупериод. Но изходът ще бъде непрекъснато импулсно положително постояннотоково напрежение. Трябва да бъде допълнително филтриран, за да стане чист DC с по-малко пулсации. Точка, която трябва да се има предвид, е цялото напрежение, токът, който измерваме чрез DMM, е средно ефективен в природата. Следователно същото се разглежда и в симулацията.
Изходната форма на вълната по-горе е, както се очаква, непрекъснат импулсен DC сигнал. За да изгладим формата на вълната или да я направим непрекъсната, добавяме кондензаторен филтър в изхода. Работата на паралелния кондензатор е да поддържа постоянно напрежение на изхода. Той решава количеството пулсации, присъстващи в изхода.
С кондензаторен филтър 1uF:
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: Червено - 1uF; Горчица зелена - 4.7uF; Синьо - 10uF; Тъмно зелено - 47uF
Работа с кондензатор:
По време на положителния полуцикъл диодът е пристрастен напред и кондензаторът се зарежда, както и натоварването се захранва. По време на отрицателния полуцикъл диодът се отклонява обратно и веригата е отворена, по време на която 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 произволна стойност на кондензатора и го сравним с получените по-горе форми на вълната.
R натоварване = 1kOhm; f = 50Hz; C навън = 1uF; I dc = 15mA
Следователно,
Горната форма на вълната има пулсация от 11 волта, което е почти същото. Разликата ще се компенсира при по-високи стойности на кондензатора. Освен това, ефективността е основният проблем при изправителя с половин вълна, който е по-малък от изправителя с пълна вълна. Обикновено ефективността (ƞ) = 40%.
Практическа верига за изправител с половин вълна на макет:
Компонентите, използвани в веригата на изправител с половин вълна, са:
- 220V / 15V AC понижаващ трансформатор.
- 1N4007 - Диод
- Резистор
- Кондензатори
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 AC от стенен съд се понижава до 15V AC rms с помощта на понижаващ трансформатор. След това захранването се прилага през веригата на токоизправителя, както е показано по-долу.
Половинна вълна на токоизправител без филтър:
Съответното напрежение на товара е 6,5 V, тъй като средното изходно напрежение на прекъснатата форма на вълната може да се види в DMM.
Изправителна верига с половин вълна 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 11.9V
2. За C out = 10uF, пулсациите намаляват и следователно средното напрежение се увеличава до 15.0V
3. За C out = 47uF, пулсацията се намалява допълнително и следователно средното напрежение се увеличава до 18.5V
4. За C out = 100uF, така че след това формата на вълната е фино изгладена и следователно пулсацията е ниска. Средното напрежение се увеличи до 18,9V
