Двухполупериодная выпрямительная схема с рабочей теорией

Если вы знаете, что такое выпрямитель , то вы можете знать, как уменьшить колебания или колебания напряжения на постоянном напряжении постоянного тока, подключив конденсаторы через сопротивление нагрузки. Этот метод может быть подходящим для приложений с низким энергопотреблением , но не для приложений, которые нуждаются в постоянном и плавном питании постоянного тока. Один из способов улучшить это — использовать каждый полупериод входного напряжения вместо каждого другого полупериода сигнала. Схема, которая позволяет нам сделать это, называется полнополупериодным выпрямителем. Давайте рассмотрим теорию двухполупериодного выпрямителя в деталях. Подобно полуволновой схеме, работа двухполупериодной выпрямительной схемы представляет собой выходное напряжение или ток, который является чисто постоянным или имеет определенное постоянное напряжение.

Двухполупериодный выпрямитель

Двухполупериодная выпрямительная схема с работой

Двухполупериодные выпрямители имеют некоторые основные преимущества по сравнению с их полуволнами выпрямителей аналогов. Среднее (DC) выходное напряжение выше, чем для полуволнового выпрямителя, выход двухполупериодного выпрямителя имеет гораздо меньшую пульсацию, чем выход полуволнового выпрямителя, что обеспечивает более плавную форму выходного сигнала.

Двухполупериодный выпрямитель на выходе

Теория выпрямителя полной волны

В двухполупериодной схеме выпрямителя мы используем два диода, по одному на каждую половину волны. Используется трансформатор с несколькими обмотками , вторичная обмотка которого разделена поровну на две половины с общим соединением с центральной резьбой. Конфигурация приводит к тому, что каждый диод проводит по очереди, когда его анодная клемма положительна по отношению к центральной точке С трансформатора, создает выходной сигнал в течение обоих полупериодов. Полные преимущества выпрямителя являются гибкими по сравнению с полуволновым выпрямителем.

Теория выпрямителя полной волны

Двухполупериодная схема выпрямителя

Цепь двухполупериодного выпрямителя состоит из двух силовых диодов, подключенных к одному сопротивлению нагрузки (RL), причем каждый диод принимает его по очереди для подачи тока на нагрузочный резистор. Когда точка A трансформатора положительна относительно точки A, диод D1 проводит в прямом направлении, как указано стрелками. Когда точка B положительна в отрицательной половине цикла относительно точки C, диод D2 проводит в прямое направление и ток, протекающий через резистор R, находятся в одном и том же направлении для обоих полупериодов волны.

Выходное напряжение на резисторе R является векторной суммой двух сигналов, оно также известно как двухфазная цепь. Пространства между каждой полуволной, создаваемой каждым диодом, теперь заполняются другим. Среднее выходное напряжение постоянного тока на нагрузочном резисторе теперь вдвое больше, чем в одиночной полуволновой схеме выпрямителя, и составляет около 0,637 Вмакс от пикового напряжения при условии отсутствия потерь. VMAX — это максимальное пиковое значение в одной половине вторичной обмотки, а VRMS — среднеквадратичное значение.

Работа полного волнового выпрямителя

Пиковое напряжение формы выходного сигнала такое же, как и ранее для полуволнового выпрямителя, при условии, что каждая половина обмоток трансформатора имеет одинаковое действующее значение напряжения. Для получения другого выходного напряжения постоянного тока могут использоваться разные коэффициенты трансформатора. Недостаток этого типа двухполупериодной выпрямительной схемы состоит в том, что требуется больший трансформатор для данной выходной мощности с двумя отдельными, но идентичными вторичными обмотками, что делает этот тип двухполупериодной выпрямительной схемы дорогостоящим по сравнению с двухполупериодной мостовой выпрямительной схемой.

Работа полного волнового выпрямителя

Данная схема дает обзор работы двухполупериодного выпрямителя. Схема, которая генерирует ту же форму выходного сигнала, что и схема двухполупериодного выпрямителя a, — это схема двухполупериодного мостового выпрямителя . Однофазный выпрямитель использует четыре отдельных выпрямительных диода, соединенных в мостовой конфигурации с замкнутым контуром, для получения желаемой выходной волны. Преимущество этой мостовой схемы заключается в том, что для нее не требуется специальный трансформатор с центральным отводом, что снижает его размер и стоимость. Одиночная вторичная обмотка подключена к одной стороне сети диодного моста, а нагрузка — к другой стороне.

Четыре диода, обозначенные D1-D4, расположены последовательно парами, и только два диода проводят ток в течение каждого периода полупериода. Когда проходит положительный полупериод питания, диоды D1, D2 проводят последовательно, в то время как диоды D3 и D4 смещены в обратном направлении, и ток течет через нагрузку. В течение отрицательного полупериода диоды D3 и D4 работают последовательно, а диоды D1 и D2 отключаются, поскольку теперь они имеют конфигурацию с обратным смещением.

ИС выпрямителя полной волны

Ток, протекающий через нагрузку, является однонаправленным режимом, и напряжение, развиваемое на нагрузке, также является однонаправленным напряжением, таким же, как и в предыдущей двухпроводной двухполупериодной модели выпрямителя. Следовательно, среднее напряжение постоянного тока на нагрузке составляет 0,637 В. В течение каждого полупериода ток протекает через два диода, а не через один doide, поэтому амплитуда выходного напряжения на два напряжения падает на 1,4 В меньше, чем амплитуда входного VMAX, частота пульсаций теперь вдвое больше частоты питания 100 Гц для питания 50 Гц или 120 Гц для питания 60 Гц.

Преимущества полного волнового выпрямителя

Вы можете использовать четыре отдельных силовых диода для создания двухполупериодного моста, готовые компоненты мостового выпрямителя доступны в продаже в диапазоне различных напряжений и токов, которые могут быть припаяны непосредственно к печатной плате или подключены с помощью лопастных разъемов. Двухполупериодный мостовой выпрямитель дает нам большее среднее значение постоянного тока с меньшей наложенной пульсацией, в то время как выходной сигнал в два раза больше частоты входного источника. Поэтому увеличьте его средний выходной уровень постоянного тока еще выше, подключив подходящий сглаживающий конденсатор к выходу мостовой схемы.

Преимущества двухполупериодного мостового выпрямителя в том, что он имеет меньшее значение пульсации переменного тока для данной нагрузки и меньший резервуар или сглаживающий конденсатор, чем эквивалентная полуволновая выпрямительная схема. Основная частота пульсирующего напряжения в два раза больше частоты переменного тока 100 Гц, где для полуволнового выпрямителя она точно равна частоте питания 50 Гц. Величина пульсирующего напряжения, которая накладывается поверх напряжения питания постоянного тока Диоды можно практически исключить, добавив значительно улучшенный π-фильтр к выходным клеммам моста. Фильтр нижних частот состоит из двух сглаживающих конденсаторов одного и того же значения и дросселя или индуктивности на них, чтобы ввести путь с высоким полным сопротивлением в переменную пульсацию.

Альтернативный вариант — использовать готовую 3-контактную ИС стабилизатора напряжения, такую ​​как LM78xx, где «xx» обозначает номинальное выходное напряжение для положительного выходного напряжения или его обратный эквивалент, LM79xx для отрицательного выходного напряжения, которое может уменьшить пульсации более Datasheet, чем 70 дБ, обеспечивая постоянный выходной ток более 1 ампер.

Это основной компонент для получения постоянного напряжения для компонентов, работающих с постоянным напряжением. Можно описать его работу как двухполупериодный проект выпрямителя.

Это сердце трассы. Двухполупериодный выпрямитель использует диодный мост. Конденсаторы используются для избавления от ряби. Основано на требовании постоянного напряжения

Добавить комментарий