Obvod usměrňovače plné vlny přes usměrnění mostu: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Rektifikace je proces přeměny střídavého proudu na stejnosměrný proud.

Krok 1: Sestavený diagram projektu

Rektifikace je proces převodu střídavého proudu na stejnosměrný proud. Každý offline zdroj napájení má rektifikační blok, který vždy převádí střídavý proud na stejnosměrný proud. Usměrňovací blok buď zesiluje vysokonapěťový stejnosměrný proud, nebo buď sestupuje ze zdroje střídavé zásuvky ve zdi do nízkonapěťového stejnosměrného proudu. Kromě toho je tento proces doprovázen filtry, které vyhlazují proces převodu DC. Tento projekt se týká převodu střídavého proudu na stejnosměrný s filtrem a bez něj. Použitý usměrňovač je však usměrňovač s plnou vlnou. Následuje sestavené schéma projektu.

Krok 2: Metody nápravy

Existují dvě základní techniky získání nápravy. Oba jsou pod:

1. Rektifikace plné vlny se středovým odbočením Schéma zapojení plného vlnového usměrnění se středovým odbočením je uvedeno níže.

2. Rektifikace můstku pomocí čtyř diod

Když jsou dvě větve obvodu připojeny ke třetí větvi, vytváří smyčku a je známá jako konfigurace můstkového obvodu. V těchto dvou technikách můstkové rektifikace je preferovanou technikou můstkový usměrňovač využívající diody, protože dvě diody, které vyžadují použití středového odbočkového transformátoru, který není spolehlivý pro rektifikační proces. Balíček diod je navíc snadno dostupný ve formě balíčku, např. GBJ1504, DB102 a KBU1001 atd. Výsledek je znázorněn na obrázku níže se sinusovým napětím 220 V s frekvencí 50/60 HZ.

Požadované součásti Projekt může být dokončen s malým počtem komponent. Požadované součásti jsou následující. 1. Transformátor (snížení napětí 220 V/15 V AC)

2. Rezistory

3. MIC RB 156

4. Kondenzátory

5. Diody (IN4007)

6. Chlebová deska

7. Propojovací vodiče

8. DMM (digitální multimetr)

Preventivní poznámka:

V tomto projektu, který má RMS napětí 15V, bude jeho špičkové napětí vyšší než 21V. Použité součásti proto musí být schopné vydržet 25 V nebo vyšší.

Provoz obvodu:

Je začleněno použití sestupného transformátoru, který se skládá z primárního a sekundárního vinutí navinutého přes potažené jádro ze železa. Otočení primárního vinutí musí být vyšší než u závitů sekundárního vinutí. Každé z těchto vinutí funguje jako samostatné induktory a když je primární vinutí napájeno zdrojem střídavého proudu, vinutí je buzeno, což zase generuje tok. Zatímco sekundární vinutí zažívá střídavý tok vytvářený indukcí primárního vinutí a EMF přes sekundární vinutí. Indukovaný EMF pak proudí přes vnější obvod, který je k němu připojen. Indukčnost vinutí kombinovaná s poměrem závitů definuje množství toku generovaného primárním vinutím a EMF indukovaným v sekundárním vinutí.

Krok 3: Základní schéma zapojení

Následuje základní schéma zapojení implementované v softwaru.

Pracovní princip U projektu se uvažuje střídavé napětí s nižší amplitudou až 15 V RMS, což je téměř 21 V mezi špičkami, usměrněné do stejnosměrného proudu pomocí můstkového obvodu. Tvar vlny střídavého proudu lze rozdělit na kladné a záporné půlcykly. Zde je proud a napětí měřeno digitálním multimetrem (DMM) v hodnotách RMS. Následuje obvod simulovaný pro projekt.

Když kladný poloviční cyklus střídavého proudu prochází diodami D2 a D3, budou vést nebo zkresleny dopředu, zatímco diody D1 a D4 budou vést, když obvodem prochází záporný poloviční cyklus. Proto během obou polovičních cyklů budou vodivé diody. Tvar vlny na výstupu lze generovat následujícím způsobem.

Tvar vlny v červené barvě na výše uvedeném obrázku je střídavého proudu, zatímco tvar vlny v zelené barvě je stejnosměrný proud usměrněný přes můstkové usměrňovače.

Výstup s použitím kondenzátorů

Abychom snížili zvlnění ve tvaru vlny nebo aby byl průběh spojitý, musíme na jeho výstup přidat kondenzátorový filtr. Základní funkce kondenzátoru je, když je používán paralelně se zátěží pro udržování konstantního napětí na jeho výstupu. Proto to sníží zvlnění na výstupu obvodu.

Krok 4: Použití 1uF kondenzátoru k filtrování

Když je kondenzátor 1uF použit v obvodu napříč zátěží, dojde k významné změně výstupu obvodu, který je hladký a rovnoměrný. Následuje základní schéma zapojení techniky.

Výstup je filtrován kondenzátorem 1uF, který tlumí vlnu pouze v určitém rozsahu, protože skladování energie kondenzátoru je menší než 1uF. Následuje simulační výsledek schématu zapojení.

Protože zvlnění je stále vidět na výstupu obvodu, a proto změnou hodnot kondenzátoru lze zvlnění snadno odstranit. Následující jsou výsledky pro kapacity -1uF (zelená), -4,7uF (modrá), -10uF (hořčičná zelená) a -47uF (tmavě zelená).

Provoz obvodu s kondenzátorem a výpočet faktoru zvlnění Během záporných i kladných polovičních cyklů se diody samy párují jako dopředné nebo zpětné předpětí a kondenzátor se dobíjí a vybíjí znovu a znovu. Během intervalu, kdy je okamžité napětí, když je uložená energie vyšší než okamžité napětí, pak kondenzátor poskytuje uloženou energii. Čím více je tedy skladovací kapacita kondenzátoru, tím menší bude jeho zvlnění ve výstupních průbězích. Faktor zvlnění lze vypočítat následujícím způsobem.

Faktor zvlnění je kompenzován vyššími hodnotami kondenzátoru. Proto je účinnost usměrňovače můstku s plnou vlnou téměř 80 procent, což je dvojnásobek polovičního usměrňovače.

Krok 5: Pracovní diagram projektu

Pracovní diagram projektu