Teljes hullámú egyenirányító áramkör a hídjavításon keresztül: 5 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Az egyenirányítás a váltakozó áram egyenárammá alakításának folyamata.

1. lépés: A projekt összeállított diagramja

Az egyenirányítás a váltakozó áram egyenárammá alakításának folyamata. Minden offline tápegység rendelkezik egy egyenirányító blokkkal, amely mindig átalakítja a váltakozó áramot egyenárammá. Az egyenirányító blokk vagy felemeli a nagyfeszültségű egyenáramot, vagy lekapcsolja a váltakozó áramú fali csatlakozóforrást az alacsony feszültségű egyenáramra. Ezenkívül az eljárást szűrők kísérik, amelyek simítják az egyenáramú átalakítási folyamatot. Ez a projekt a váltakozó áram egyenárammá történő átalakítására vonatkozik a szűrővel és anélkül. Az alkalmazott egyenirányító azonban teljes hullámú egyenirányító. Az alábbiakban a projekt összeállított diagramja látható.

2. lépés: A helyreigazítás módszerei

A helyesbítés megszerzésének két alapvető technikája létezik. Mindkettő a következő:

1. Középcsapos teljes hullámú egyenirányítás A középső csavart teljes hullámú egyenirányítás kapcsolási rajza az alábbi.

2. Hídjavítás négy dióda segítségével

Amikor az áramkör két ága a harmadik ághoz kapcsolódik, egy hurkot képez, és a híd áramkör konfigurációjaként ismert. A híd -egyenirányítás e két technikájában az előnyös technika a híd -egyenirányító diódák használatával, mivel a két dióda középtengelyes transzformátor használatát igényli, amely nem megbízható az egyenirányítási folyamathoz. Ezenkívül a diódacsomag könnyen beszerezhető csomag formájában, pl. GBJ1504, DB102 és KBU1001 stb. Az eredmény az alábbi ábrán látható, amelynek szinuszos feszültsége 220 V, 50/60 Hz frekvenciával.

Szükséges komponensek A projektet kis számú összetevővel lehet befejezni. A szükséges alkatrészek a következők. 1. Transzformátor (220V/15V AC lefelé)

2. Ellenállások

3. MIC RB 156

4. Kondenzátorok

5. Diódák (IN4007)

6. Kenyértábla

7. Vezetékek csatlakoztatása

8. DMM (digitális multiméter)

Óvintézkedés:

Ebben a projektben, amelynek RMS feszültsége 15V, csúcsfeszültsége 21V felett lesz. Ezért a felhasznált komponenseknek 25 V vagy annál magasabb feszültséget kell fenntartaniuk.

Az áramkör működése:

A lépcsőzetes transzformátor használatát beépítették, amely az elsődleges és másodlagos tekercsekből áll, amelyek a bevont vasmag fölé vannak tekerve. Az elsődleges tekercs fordulatainak magasabbnak kell lenniük, mint a másodlagos tekercsek fordulatainak. Mindegyik tekercs külön induktivitásként működik, és ha az elsődleges tekercset váltakozó áramforráshoz szállítják, akkor a tekercs gerjesztésre kerül, ami viszont fluxust generál. Míg a szekunder tekercsben az elsődleges tekercs indukáló és az EMF által generált váltakozó fluxus keletkezik a másodlagos tekercsen. Az indukált EMF ezután átáramlik a hozzá kapcsolt külső áramkörön. A tekercs induktivitása a fordulatszámmal együtt meghatározza az elsődleges tekercs által generált fluxus mennyiségét és a másodlagos tekercsben indukált EMF -et.

3. lépés: Alap áramkör diagram

Az alábbiakban egy szoftverben megvalósított alapvető kapcsolási rajz látható.

A projektnél figyelembe véve a váltakozó áramú feszültséget, amelynek amplitúdója alacsonyabb, mint 15 V RMS, ami majdnem 21 V csúcsról csúcsra, a híd áramkör segítségével egyenirányítja az egyenáramba. A váltakozó áramú tápegység hullámformája felosztható pozitív és negatív félciklusra. Itt az áramot és a feszültséget a digitális multiméter (DMM) méri az RMS értékekben. A következő a projekthez szimulált áramkör.

Amikor a váltakozó áram pozitív félciklusa áthalad a D2 és D3 diódákon, a D2 és D3 diódák vezetnek vagy előre torzítanak, míg a D1 és D4 diódák akkor vezetnek, amikor a negatív félciklus áthalad az áramkörön. Ezért mindkét félciklus alatt a diódák vezetni fognak. A kimeneti hullámforma a következőképpen állítható elő.

A fenti ábrán látható piros színű hullámforma a váltakozó áramú, míg a zöld színű hullámforma egyenáramú, amelyet híd egyenirányítók segítségével egyenirányítanak.

Kimenet kondenzátorok használatával

A hullámforma hullámzási hatásának csökkentéséhez vagy a hullámforma folyamatosvá tételéhez hozzá kell adnunk a kondenzátor szűrőt a kimenetéhez. A kondenzátor alapvető működése az, amikor a terheléssel párhuzamosan használják, hogy állandó feszültséget tartson fenn a kimenetén. Ezért ez csökkenti az áramkör kimenetének hullámzását.

4. lépés: Az 1uF kondenzátor használata a szűréshez

Ha 1uF kondenzátort használnak az áramkörben a terhelésen keresztül, akkor jelentős változás következik be az áramkör kimenetében, amely sima és egyenletes. Az alábbiakban a technika alapvető kapcsolási rajza látható.

A kimenetet az 1uF kondenzátor szűri, amely csak bizonyos mértékben csillapítja a hullámot, mivel a kondenzátor energiatárolása kisebb, mint az 1uF. Az alábbiakban a kapcsolási rajz szimulációs eredménye látható.

Mivel a hullámzás továbbra is látható az áramkör kimenetén, ezért a kondenzátor értékeinek megváltoztatásával a hullámosságok könnyen eltávolíthatók. Az alábbiakban a -1uF (zöld), -4,7uF (kék), -10uF (mustárzöld) és -47uF (sötétzöld) kapacitások eredményeit mutatjuk be.

Áramkör működés kondenzátorral és a hullámzási tényező kiszámítása Mind a negatív, mind a pozitív félciklus során a diódák párosítják magukat előre vagy visszafelé, és a kondenzátor újra és újra feltöltődik és lemerül. Abban az intervallumban, amikor a pillanatnyi feszültség, amikor a tárolt energia nagyobb, mint a pillanatnyi feszültség, a kondenzátor biztosítja a tárolt energiát. Ezért minél nagyobb a kondenzátor tárolókapacitása, annál kisebb lesz a hullámzási hatása a kimeneti hullámformákban. A hullámzási tényező a következőképpen számítható ki.

A hullámzási tényezőt a kondenzátor magasabb értékei kompenzálják. Ezért a teljes hullámú híd egyenirányító hatékonysága közel 80 százalék, ami kétszerese a félhullámú egyenirányítónak.

5. lépés: A projekt munkadiagramja

A projekt működési diagramja