Taisngrieža ķēde tiek izmantota, lai pārveidotu maiņstrāvu (maiņstrāvu) par līdzstrāvu (līdzstrāvu). Taisngrieži galvenokārt tiek iedalīti trīs tipos, proti, pusviļņu, pilna viļņu un tilta taisngrieži. Visu šo taisngriežu galvenā funkcija ir tāda pati kā strāvas pārveidošana, taču tie efektīvi nepārvērš strāvu no maiņstrāvas uz līdzstrāvu. Efektīvi tiek pārveidots pilna viļņa taisngriezis ar centrālo pieskārienu, kā arī tilta taisngriezis. Tilta taisngrieža ķēde ir izplatīta elektronisko barošanas avotu daļa. Daudzi elektroniskās shēmas nepieciešama koriģēta līdzstrāva enerģijas padeve par dažādu barošanu elektroniskās pamata sastāvdaļas no pieejamā maiņstrāvas tīkla. Mēs varam atrast šo taisngriezi visdažādākajos elektroniskajos veidos Maiņstrāvas ierīces, piemēram, sadzīves tehnika , motora kontrolieri, modulācijas process, metināšanas pielietojumi utt. Šajā rakstā ir sniegts pārskats par tilta taisngriezi un tā darbību.

Kas ir tilta taisngriezis?

Tilta taisngriezis ir maiņstrāvas (maiņstrāvas) līdz līdzstrāvas (līdzstrāvas) pārveidotājs, kas izlīdzina tīkla maiņstrāvas ievadi līdzstrāvas izejā. Tilta taisngrieži tiek plaši izmantoti barošanas avotos, kas nodrošina nepieciešamo līdzstrāvas spriegumu elektroniskajām sastāvdaļām vai ierīcēm. Tos var izgatavot ar četrām vai vairākām diodēm vai citiem kontrolētiem cietvielu slēdžiem.

Tilta taisngriezis

Atkarībā no slodzes strāvas prasībām tiek izvēlēts piemērots tilta taisngriezis. Komponentu vērtējumi un specifikācijas, sadalījuma spriegums, temperatūras diapazoni, pārejošās strāvas lielums, strāvas avota nominālā vērtība, montāžas prasības un citi apsvērumi tiek ņemti vērā, izvēloties taisngrieža barošanas avotu atbilstošai elektroniskās ķēdes lietošanai.

Celtniecība

Tilta taisngrieža konstrukcija ir parādīta zemāk. Šo ķēdi var veidot ar četrām diodēm, proti, D1, D2, D3 un D4 kopā ar slodzes rezistoru (RL). Šo diodu savienojumu var veikt slēgtā kontūrā, lai efektīvi pārveidotu maiņstrāvu (maiņstrāvu) par līdzstrāvu (līdzstrāvu). Galvenais šī dizaina ieguvums ir ekskluzīva transformatora ar centrālo pieskārienu trūkums. Tātad tiks samazināts izmērs, kā arī izmaksas.

Kad ieejas signāls tiek ievadīts pāri abiem spailēm, piemēram, A un B, o / p līdzstrāvas signālu var sasniegt visā RL. Šeit slodzes rezistors ir savienots starp diviem spailēm, piemēram, C & D. Divu diodu izvietojumu var veikt tā, lai elektrību katrā pusciklā vadītu divas diodes. Diodu pāri, piemēram, D1 un D3, vadīs elektrisko strāvu visā pozitīvajā pusperiodā. Līdzīgi D2 un D4 diodes elektrisko strāvu vadīs visā negatīvā puscikla laikā.

Tilta taisngriežu shēmas diagramma

Galvenā tilta taisngrieža priekšrocība ir tā, ka tas rada gandrīz divkāršu izejas spriegumu, kā tas ir gadījumā ar pilna viļņu taisngriezi, izmantojot transformatoru ar centrālo pieskārienu. Bet šai shēmai nav nepieciešams transformators ar centrālo pieskārienu, tāpēc tas atgādina lētu taisngriezi.

Tilta taisngrieža shēma sastāv no dažādiem ierīču posmiem, piemēram, transformatora, diode tilta, filtrēšanas un regulatoriem. Parasti visas šīs bloku kombinācijas sauc par a regulēta līdzstrāvas padeve kas darbina dažādas elektroniskās ierīces.

Ķēdes pirmais posms ir transformators, kas ir pakāpiena samazināšanas veids, kas maina ieejas sprieguma amplitūdu. Lielākā daļa no elektroniskie projekti izmantojiet transformatoru 230 / 12V, lai samazinātu maiņstrāvas tīkla maiņu no 230V līdz 12V maiņstrāvas.

Tilta taisngriežu shēmas diagramma

Nākamais posms ir diodes tilta taisngriezis, kurā atkarībā no tilta taisngrieža veida tiek izmantotas četras vai vairāk diodes. Izvēloties konkrētu diodi vai jebkuru citu komutācijas ierīci atbilstošajam taisngriezim, ir jāņem vērā daži ierīces apsvērumi, piemēram, maksimālais apgrieztais spriegums (PIV), straumes jauda uz priekšu, sprieguma nominālvērtības utt. Tas ir atbildīgs par vienvirziena vai līdzstrāvas radīšanu pie slodzes, vadot diodu komplekts katram ievades signāla pusciklam.

Tā kā izeja pēc diodes tilta taisngriežiem ir pulsējoša, un, lai to ražotu kā tīru līdzstrāvu, ir nepieciešama filtrēšana. Filtrēšanu parasti veic ar vienu vai vairākiem kondensatori, kas piestiprināti pāri slodzi, kā jūs varat novērot zemāk redzamajā attēlā, kur tiek veikta viļņa izlīdzināšana. Šis kondensatora vērtējums ir atkarīgs arī no izejas sprieguma.

Šīs regulētās līdzstrāvas padeves pēdējais posms ir sprieguma regulators, kas uztur izejas spriegumu nemainīgā līmenī. Pieņemsim, ka darbojas mikrokontrolleris pie 5V DC, bet izeja pēc tilta taisngrieža ir aptuveni 16V, tāpēc, lai samazinātu šo spriegumu un saglabātu nemainīgu līmeni - neatkarīgi no sprieguma izmaiņām ieejas pusē - ir nepieciešams sprieguma regulators.

Tilta taisngrieža darbība

Kā mēs apspriedām iepriekš, vienfāzes tilta taisngriezis sastāv no četrām diodēm, un šī konfigurācija ir savienota visā slodzē. Lai saprastu tilta taisngrieža darbības principu, demonstrēšanas nolūkos mums jāņem vērā zemāk esošā shēma.

Ieejas maiņstrāvas viļņu formas diodes pozitīvā pusperioda laikā D1 un D2 ir novirzīti uz priekšu, bet D3 un D4 ir pretēji. Kad spriegums, vairāk nekā diodes sliekšņa līmenis D1 un D2, sāk vadīt - caur to sāk plūst slodzes strāva, kā parādīts sarkanās līnijas ceļā zemāk redzamajā diagrammā.

Ķēdes darbība

Ieejas maiņstrāvas viļņu negatīvās puses cikla laikā diodes D3 un D4 tiek virzītas uz priekšu, un D1 un D2 ir pretēji. Slodzes strāva sāk plūst caur D3 un D4 diodēm, kad šīs diodes sāk vadīt, kā parādīts attēlā.

Mēs varam novērot, ka abos gadījumos slodzes strāvas virziens ir vienāds, t.i., uz augšu uz leju, kā parādīts attēlā - tik vienvirziena, kas nozīmē līdzstrāvu. Tādējādi, izmantojot tilta taisngriezi, ieejas maiņstrāva tiek pārveidota par līdzstrāvu. Izeja pie slodzes ar šo tilta viļņu taisngriezi pēc būtības ir pulsējoša, bet tīras līdzstrāvas ražošanai nepieciešams papildu filtrs, piemēram, kondensators. Viena un tā pati darbība ir piemērojama dažādiem tilta taisngriežiem, bet kontrolējamu taisngriežu gadījumā tiristori, kas iedarbina ir nepieciešams vadīt strāvu, lai ielādētos.

Tilta taisngriežu veidi

Līgavas taisngrieži tiek klasificēti vairākos veidos, pamatojoties uz šiem faktoriem: piegādes veids, vadības spējas, līgavas ķēdes konfigurācijas utt. Tilta taisngrieži galvenokārt tiek klasificēti vienfāzes un trīsfāžu taisngriežos. Abi šie veidi tiek turpmāk klasificēti nekontrolētos, puskontrolētos un pilnībā kontrolētos taisngriežos. Daži no šiem taisngriežu veidiem ir aprakstīti turpmāk.

Vienfāzes un trīsfāžu taisngrieži

Piegādes raksturs, t.i., vienfāzes vai trīsfāžu piegāde izlemj šos taisngriežus. Vienfāzes tilta taisngriezis sastāv no četrām diodēm maiņstrāvas pārveidošanai par līdzstrāvu, turpretī a trīsfāzu taisngriezis izmanto sešas diodes , kā parādīts attēlā. Tie var atkal būt nekontrolēti vai kontrolēti taisngrieži atkarībā no ķēdes komponentiem, piemēram, diodēm, tiristoriem utt.

Vienfāzes un trīsfāžu taisngrieži

Nekontrolēti tiltu taisngrieži

Šis tilta taisngriezis izmanto diodes, lai izlabotu ieeju, kā parādīts attēlā. Tā kā diode ir vienvirziena ierīce, kas strāvu plūst tikai vienā virzienā. Izmantojot šo diodu konfigurāciju taisngriezī, tas neļauj jaudai mainīties atkarībā no slodzes prasības. Tātad šāda veida taisngrieži tiek izmantoti pastāvīgi vai fiksēti barošanas avoti .

Nekontrolēti tiltu taisngrieži

Kontrolēts tilta taisngriezis

Šāda veida taisngriežos Maiņstrāvas / līdzstrāvas pārveidotājs vai taisngriezis - nekontrolētu diodu vietā tiek izmantotas kontrolētas cietvielu ierīces, piemēram, SCR, MOSFET, IGBT utt., Lai mainītu izejas jaudu pie dažādiem spriegumiem. Aktivizējot šīs ierīces dažādos gadījumos, tiek attiecīgi mainīta izejas jauda slodzē.

Kontrolēts tilta taisngriezis

Tilta taisngrieža IC

Tilta taisngriezis, piemēram, RB-156 IC tapu konfigurācija, ir aplūkots turpmāk.

“kā darbojas igbt ”

1. tapa (fāze / līnija): Tas ir maiņstrāvas ievades tapa, kur fāzes vadu var savienot no maiņstrāvas padeves uz šo fāzes tapu.

2. tapa (neitrāla): Šī ir maiņstrāvas ievades tapa, kur nulles vadu var savienot no maiņstrāvas padeves līdz šai neitrālajai tapai.

3. kontakts (pozitīvs): Tas ir līdzstrāvas izejas tapa, kur taisngrieža pozitīvo līdzstrāvas spriegumu iegūst no šī pozitīvā kontakta

4. tapa (negatīva / zeme): Tas ir līdzstrāvas izejas tapa, kur taisngrieža zemes spriegumu iegūst no šī negatīvā kontakta

Specifikācijas

Šī RB-15 Bridge taisngrieža apakškategorijas ir no RB15 līdz RB158. No šiem taisngriežiem visbiežāk tiek izmantots RB156. RB-156 tilta taisngrieža specifikācijās ir ietverti šādi.

O / p līdzstrāva ir 1,5A
Maksimālais maksimālais apgrieztais spriegums ir 800 V
Izejas spriegums: (√2 × VRMS) - 2 volti
Maksimālais ieejas spriegums ir 560V
Sprieguma kritums katram tiltam ir 1V @ 1A
Pārsprieguma strāva ir 50A

Šis RB-156 parasti tiek izmantots kompakts, zemu izmaksu un vienfāzes tilta taisngriezis. Šim IC ir visaugstākais i / p maiņstrāvas spriegums, piemēram, 560V, tāpēc to var izmantot vienfāzes elektrotīklam visās valstīs. Šī taisngrieža visaugstākā līdzstrāva ir 1,5A. Šī IC ir labākā izvēle AC-DC pārveidošanas projektos un nodrošina līdz 1,5A.

Tilta taisngrieža raksturojums

Tilta taisngrieža raksturlielumi ietver sekojošo

Ripple Factor
Maksimālais apgrieztais spriegums (PIV)
Efektivitāte

Ripple Factor

Izejas līdzstrāvas signāla gluduma mērīšanu, izmantojot koeficientu, sauc par pulsācijas koeficientu. Gludu līdzstrāvas signālu šeit var uzskatīt par o / p līdzstrāvas signālu, kurā ir maz pulsāciju, turpretī augstu pulsējošu līdzstrāvas signālu var uzskatīt par o / p, ieskaitot augstu pulsāciju. Matemātiski to var definēt kā pulsācijas sprieguma un tīras līdzstrāvas sprieguma daļu.

Tilta taisngriezim pulsācijas koeficientu var norādīt kā

Γ = √ (Vrms2 / VDC) −1

Tilta taisngrieža pulsācijas koeficienta vērtība ir 0,48

PIV (maksimālais apgrieztais spriegums)

Maksimālo apgriezto spriegumu vai PIV var definēt kā visaugstāko sprieguma vērtību, kas nāk no diode, kad tā ir pievienota apgrieztā slīpuma stāvoklī visā negatīvā puscikla laikā. Tilta ķēdē ietilpst četras diodes, piemēram, D1, D2, D3 un D4.

Pozitīvajā pusciklā divas diodes, piemēram, D1 un D3, atrodas vadošā stāvoklī, turpretī abas D2 un D4 diodes atrodas nevadošā stāvoklī. Tāpat negatīvā puscikla laikā tādas diodes kā D2 un D4 atrodas vadošā stāvoklī, turpretī tādas diodes kā D1 un D3 ir nevadošā stāvoklī.

Efektivitāte

Taisngrieža efektivitāte galvenokārt izlemj, cik spējīgi taisngriezis maina maiņstrāvu (maiņstrāvu) par līdzstrāvu (līdzstrāvu). Taisngrieža efektivitāti var definēt, jo tā ir DC o / p jaudas un maiņstrāvas i / p jaudas attiecība. Tilta taisngrieža maksimālā efektivitāte ir 81,2%.

η = līdzstrāvas o / p jauda / maiņstrāvas i / p jauda

Tilta taisngrieža viļņu forma

Pēc tilta taisngrieža shēmas mēs varam secināt, ka strāvas plūsma visā slodzes rezistorā ir vienāda visos pozitīvajos un negatīvajos pusciklos. O / p līdzstrāvas signāla polaritāte var būt vai nu pilnīgi pozitīva, citādi negatīva. Šajā gadījumā tas ir pilnīgi pozitīvs. Kad diodes virziens ir apgriezts, var sasniegt pilnīgu negatīvu līdzstrāvas spriegumu.

Tāpēc šis taisngriezis pieļauj strāvas plūsmu gan pozitīvā, gan negatīvā ciklos i / p maiņstrāvas signālā. Tilta taisngrieža izejas viļņu formas ir ilustrētas zemāk.

Kāpēc to sauc par Bridge Rectifier?

Salīdzinot ar citiem taisngriežiem, tas ir visefektīvākais taisngriežu ķēdes veids. Šis ir pilna viļņa taisngrieža veids, jo nosaukums norāda, ka šis taisngriezis izmanto četras diodes, kas ir savienotas tilta formā. Tātad šāda veida taisngriezi sauc par tilta taisngriezi.

Kāpēc tilta taisngriezī izmantojam 4 diodes?

Tilta taisngriezī četras diodes tiek izmantotas ķēdes projektēšanai, kas ļaus iztaisnot pilnu viļņu, neizmantojot transformatoru ar centrālo pieskārienu. Šis taisngriezis galvenokārt tiek izmantots, lai nodrošinātu pilnīgu viļņu labošanu lielākajā daļā lietojumu.

Četru diodu izvietojumu var veikt slēgtā kontūrā, lai efektīvi mainītu maiņstrāvu uz līdzstrāvu. Šīs vienošanās galvenais ieguvums ir ar centrālo pieskārienu transformatora neesamība, lai samazinātu izmēru un izmaksas.

Priekšrocības

Tilta taisngrieža priekšrocības ietver šādas.

“augstas caurlaidības op pastiprinātāja filtrs ”

Pilna viļņu taisngrieža labošanas efektivitāte ir divkārša nekā pusviļņa taisngrieža.
Augstāka izejas spriegums, lielāka izejas jauda un lielāks transformatora izmantošanas koeficients pilna viļņa taisngrieža gadījumā.
Pulsācijas spriegums ir zems un augstākas frekvences, ja viļņu taisngriezis ir vajadzīgs tik vienkārša filtrēšanas shēma
Transformatora sekundārajā centrā nav nepieciešams pieskarties, tāpēc tilta taisngrieža gadījumā nepieciešamais transformators ir vienkāršāks. Ja sprieguma palielināšana vai samazināšana nav nepieciešama, transformatoru var novērst pat.
Konkrētai jaudas izejai tilta taisngrieža gadījumā var izmantot mazāka izmēra jaudas transformatoru, jo strāva gan barošanas transformatora primārajos, gan sekundārajos tinumos plūst visā maiņstrāvas ciklā.
Rektifikācijas efektivitāte ir divkārša, salīdzinot ar pusviļņu taisngriezi
Tas izmanto vienkāršas filtru shēmas augstfrekvencei un zemam pulsācijas spriegumam
TUF ir augstāks, salīdzinot ar taisngriezi ar centrālo pieskārienu
Centrālais krāna transformators nav nepieciešams

Trūkumi

Tilta taisngrieža trūkumi ir šādi.

Tam nepieciešamas četras diodes.
Divu papildu diodu izmantošana izraisa papildu sprieguma kritumu, tādējādi samazinot izejas spriegumu.
Šim taisngriezim ir nepieciešamas četras diodes, tāpēc taisngrieža izmaksas būs augstas.
Ķēde nav piemērota, kad ir jānovērš neliels spriegums, jo divus diodes savienojumu var veikt virknē un nodrošina dubultu sprieguma kritumu to iekšējās pretestības dēļ.
Šīs shēmas ir ļoti sarežģītas
Salīdzinot ar taisngriezi ar centrālo pieskārienu, tilta taisngriezim ir vairāk enerģijas zudumu.

Lietojumprogramma - maiņstrāvas pārveidošana par līdzstrāvu, izmantojot tilta taisngriezi

Regulēta līdzstrāvas padeve bieži vien ir nepieciešama daudzām elektroniskām lietojumprogrammām. Viens no uzticamākajiem un ērtākajiem veidiem ir pārveidot pieejamo maiņstrāvas strāvas padevi līdzstrāvas padevē. Šī maiņstrāvas signāla pārveidošana par līdzstrāvas signālu tiek veikta, izmantojot taisngriezi, kas ir diodu sistēma. Tas var būt pusviļņu taisngriezis, kas izlīdzina tikai pusi maiņstrāvas signāla, vai pilna viļņa taisngriezis, kas izlabo abus maiņstrāvas signāla ciklus. Pilna viļņu taisngriezis var būt taisngriezis ar centrālo pieskārienu, kas sastāv no divām diodēm, vai tilta taisngriezis, kas sastāv no 4 diodēm.

Šeit tiek demonstrēts tilta taisngriezis. Izkārtojums sastāv no 4 diodēm, kas sakārtotas tā, ka divu blakus esošo diodu anodi ir savienoti, lai izvadei nodrošinātu pozitīvu padevi, un pārējo divu blakus esošo diodu katodi ir savienoti, lai izvadei nodrošinātu negatīvu padevi. Pārējo divu blakus esošo diodu anods un katods ir savienoti ar maiņstrāvas padeves pozitīvo, turpretī citu divu blakus esošo diodu anods un katods ir savienoti ar maiņstrāvas padeves negatīvo. Tādējādi 4 diodes ir izvietotas tilta konfigurācijā tā, ka katrā pusciklā veic divas alternatīvas diodes, radot līdzstrāvas spriegumu ar atgrūdējiem.

Dotā shēma sastāv no tilta taisngrieža izkārtojuma, kura neregulētā līdzstrāvas izeja tiek piešķirta elektrolīta kondensatoram caur strāvas ierobežojošo rezistoru. Spriegums pāri kondensatoram tiek kontrolēts, izmantojot voltmetru, un kondensators uzlādējas, līdz tiek sasniegta sprieguma robeža. Kad kondensatoram ir pievienota slodze, kondensators izlādējas, lai nodrošinātu slodzei nepieciešamo ieejas strāvu. Šajā gadījumā lampa ir savienota kā slodze.

Regulēta līdzstrāvas padeve

Regulēta līdzstrāvas padeve sastāv no šādām sastāvdaļām:

Pārejas transformators, lai pārveidotu augstsprieguma maiņstrāvu par zema sprieguma maiņstrāvu.
Tilta taisngriezis maiņstrāvas pārveidošanai par pulsējošu līdzstrāvu.
Filtra ķēde, kas sastāv no kondensatora, lai noņemtu maiņstrāvas viļņus.
Regulators IC 7805, lai iegūtu regulētu līdzstrāvas spriegumu 5 V.

Pārejas transformators pārveido maiņstrāvas barošanu no 230 V līdz 12 V maiņstrāvu. Šo 12 V maiņstrāvu pielieto tilta taisngrieža iekārtai tā, lai alternatīvās diodes vadītu katru pusciklu, radot pulsējošu līdzstrāvas spriegumu, kas sastāv no maiņstrāvas viļņiem. Kondensators, kas savienots pāri izejai, ļauj maiņstrāvas signālam iziet caur to un bloķē līdzstrāvas signālu, tādējādi darbojoties kā augstfrekvences filtrs. Tādējādi kondensatora izeja ir neregulēts filtrēts līdzstrāvas signāls. Šo izvadi var izmantot, lai vadītu elektriskās sastāvdaļas piemēram, releji, motori utt. Pie filtra izejas ir pievienots regulators IC 7805. Tas dod pastāvīgu regulētu 5 V izeju, ko var izmantot, lai ievadītu ievadi daudzām elektroniskām shēmām un ierīcēm, piemēram, tranzistoriem, mikrokontrolleriem utt. Šeit 5 V tiek izmantots, lai novirzītu LED caur rezistoru.

Tas viss ir par tilta taisngriežu teorija tā veidi, shēma un darbības principi. Mēs ceram, ka šī veselīgā lieta par šo tēmu būs noderīga, veidojot studentu elektronikas vai elektroprojekti kā arī dažādu elektronisko ierīču vai ierīču novērošanā. Mēs novērtējam jūsu lielo uzmanību un koncentrēšanos uz šo rakstu. Tāpēc, lūdzu, rakstiet mums, lai izvēlētos nepieciešamos komponentu vērtējumus šajā tilta taisngriezī savam pielietojumam un lai iegūtu citas tehniskas norādes.

Tagad mēs ceram, ka jums ir ideja par tilta taisngrieža koncepciju un tā lietojumiem, ja rodas vēl kādi jautājumi par šo tēmu vai elektrisko un elektronisko projektu koncepciju, atstājot komentārus zemāk esošajā sadaļā.

Foto kredīti: