Ja Tu zini kas ir taisngriezis , tad jūs, iespējams, zināt veidus, kā samazināt tiešā līdzstrāvas sprieguma svārstības vai sprieguma svārstības, savienojot kondensatorus visā slodzes pretestībā. Šī metode var būt piemērota mazjaudas lietojumprogrammas , bet ne lietojumiem, kuriem nepieciešama vienmērīga un vienmērīga līdzstrāvas padeve. Viena metode, kā to uzlabot, ir izmantot katru ieejas sprieguma pusciklu, nevis katru otro pusperioda viļņu formu. Kontūru, kas mums ļauj to izdarīt, sauc par pilna viļņu taisngriezi (FWR). Apskatīsim pilnā viļņa taisngriežu teoriju detalizēti. Tāpat kā pusviļņu ķēde, arī šī ķēde darbojas kā izejas spriegums vai strāva, kas ir tīri līdzstrāvas vai kurai ir noteikts DC spriegums.
Kas ir pilna viļņu taisngriezis?
Pusvadītāju ierīce, ko izmanto, lai visu maiņstrāvas ciklu mainītu par pulsējošu līdzstrāvu, ir pazīstama kā pilna viļņa taisngriezis. Šī shēma izmanto pilnu i / p maiņstrāvas signāla viļņu, savukārt pusviļņu taisngriezis izmanto pusviļņu. Šo shēmu galvenokārt izmanto, lai pārvarētu pusviļņu taisngriežu trūkumus, piemēram, zemas efektivitātes trūkumus.
Pilna viļņu taisngriežu ķēde
Šiem taisngriežiem ir dažas būtiskas priekšrocības salīdzinājumā ar tiem pusviļņu taisngriezis kolēģi. Vidējais (līdzstrāvas) izejas spriegums ir lielāks nekā pusviļņu taisngriežam, šī taisngrieža izejai ir daudz mazāk pulsācijas nekā pusviļņu taisngriežam, kas rada vienmērīgāku izejas viļņu formu.
Pilna viļņu taisngriežu diagramma
Pilna viļņu taisngriežu teorija
Šajā ķēdē mēs izmantojam divas diodes, pa vienai katrai viļņa pusei. Vairāki tinumu transformators tiek izmantots, kura sekundārais tinums ir vienādi sadalīts divās pusēs ar kopīgu savienojumu ar centrālo pieskārienu. Konfigurācijas rezultātā katrs diods vadīs pēc kārtas, kad tā anoda spaile ir pozitīva attiecībā pret transformatora centra punktu C rada izeju abos pusciklos. Šī taisngrieža priekšrocības ir elastīgas, salīdzinot ar pusviļņu taisngriezi.
Pilna viļņu taisngriežu teorija
Šī ķēde sastāv no divām jaudas diodēm, kas savienotas ar vienu slodzes pretestību (RL), katrai diodei uzņemot to, savukārt, piegādājot strāvu slodzes rezistoram. Kad transformatora punkts A ir pozitīvs attiecībā pret punktu A, diode D1 vada virzienā uz priekšu, kā norāda bultiņas. Kad punkts B ir pozitīvs cikla negatīvajā pusē attiecībā pret C punktu, diode D2 vada virzienā uz priekšu un strāva, kas plūst caur rezistoru R, ir abos viļņa pusciklos vienā virzienā.
Izejas spriegums pret rezistoru R ir divu viļņu formu fāzes summa, to sauc arī par divfāžu ķēdi. Vietas starp katru pusviļņu, ko izstrādā katrs diods, tagad aizpilda otra. Vidējais līdzstrāvas izejas spriegums visā slodzes rezistorā tagad ir divreiz lielāks par vienas pusviļņa taisngrieža ķēdi un ir aptuveni 0,637 Vmax no maksimālā sprieguma, nepieņemot zaudējumus. VMAX ir maksimālā maksimālā vērtība vienā sekundārā tinuma pusē, un VRMS ir RMS vērtība.
Pilna viļņu taisngrieža darbība
Izejas viļņu formas maksimālais spriegums ir tāds pats kā iepriekš pusviļņu taisngriežam, kas paredzēts katrai pusei transformatoru tinumi ir vienāds RMS spriegums. Lai iegūtu atšķirīgu līdzstrāvas sprieguma izeju, var izmantot dažādas transformatora attiecības. Šāda veida taisngriežu ķēdes trūkums ir tāds, ka ir nepieciešams lielāks transformators konkrētai jaudas izejai ar diviem atsevišķiem, bet identiskiem sekundārajiem tinumiem, tāpēc šāda veida pilna viļņa taisngriežu ķēde ir dārga salīdzinājumā ar FW Bridge Rectifier ķēdi.
Pilna viļņu taisngrieža izejas viļņu formas
Šī shēma sniedz pārskatu par pilna viļņu taisngrieža darbību. Ķēde, kas rada tādu pašu izejas viļņu formu kā pilna viļņa taisngrieža ķēde, ir pilna viļņa Tilta taisngriezis . Vienfāzes taisngriezis izmanto četras atsevišķas taisngriezes diodes, kas savienotas a slēgta cilpa tilta konfigurācija, lai iegūtu vēlamo izejas vilni. Šīs tilta ķēdes priekšrocība ir tā, ka tai nav nepieciešams īpašs transformators ar centrālo pieskārienu, tāpēc tas samazina tā lielumu un izmaksas. Viena sekundārā tinums ir savienots ar vienu diode tilta tīkla pusi un slodzi uz otru pusi.
Četras diodes, kas apzīmētas no D1 līdz D4, ir sakārtotas virknē pa pāriem, un tikai divas diodes, kas vada strāvu katrā puscikla ilgumā. Kad padeves pozitīvais puscikls iet, D1, D2 diodes darbojas virknē, savukārt D3 un D4 diodes ir pretēji novirzītas un strāva plūst caur slodzi. Negatīvā puscikla laikā D3 un D4 diodes darbojas virknē, un D1 un D2 diodes izslēdzas, jo tās tagad ir pretēji orientētas.
Caur slodzi plūstošā strāva ir vienvirziena režīms, un visā slodzē attīstītais spriegums ir vienvirziena spriegums, tāds pats kā iepriekšējo divu diodu pilna viļņa taisngrieža modelim. Tāpēc vidējais līdzstrāvas spriegums slodzē ir 0,637V. Katra puscikla laikā strāva plūst caur divām diodēm, nevis tikai vienu diodi, tāpēc izejas sprieguma amplitūda ir par diviem sprieguma kritumiem par 1,4 V mazāka nekā ieejas VMAX amplitūda, pulsācijas frekvence tagad ir divreiz lielāka par barošanas frekvenci 100Hz 50Hz vai 120Hz 60Hz barošanai.
Pilna viļņu taisngrieža veidi
Tie ir pieejami divos veidos, proti, ar centrālo pieskārienu pilna viļņa taisngrieža un tilta taisngrieža ķēde. Katram pilna viļņa taisngrieža veidam ir savas funkcijas, tāpēc tos izmanto dažādās lietojumprogrammās.
- Centrā pieskarieties Pilna viļņu taisngriezis
- Pilna viļņu tilta taisngriezis
Centrā pieskarieties Pilna viļņu taisngriezis
Šāda veida taisngriezi var uzbūvēt ar pieskārienu transformatoru caur sekundāro tinumu, kur AB pieskaras centra punktā ‘C’, un divas diodes, piemēram, D1, D2, ir savienotas ķēdes augšējā un apakšējā daļā. Signāla labošanai D1 diode izmanto maiņstrāvas spriegumu, kas parādās sekundārā tinuma augšējā pusē, savukārt D2 diode - tinuma apakšējo daļu. Šāda veida taisngriezi plaši izmanto termioniskos vārstos un vakuuma caurulēs.
Pieskarieties FWR centrā
Centrālo pieskārienu pilna viļņa taisngrieža ķēde ir parādīta zemāk. Kontūrā maiņstrāvas spriegums, piemēram, Vin, plūst pāri diviem termināliem, piemēram, transformatora sekundārā tinuma AB, kad ir iespējota maiņstrāvas padeve.
Pilnviļņu tilta taisngriežu shēma
Bridge Rectifier pilna viļņa taisngriezi var projektēt ar četrām taisngriežu diodēm. Tas neizmanto nekādu centra pieskārienu. Kā norāda nosaukums, ķēde ietver tilta ķēdi. Četru diodu savienojumu ķēdē var veikt pēc slēgta cilpas tilta parauga. Šis taisngriezis ir ar mazāku izmaksu un mazāka izmēra dēļ, jo nav transformatora ar centrālo pieskārienu.
FW tilta taisngriežu shēma
Šajā ķēdē izmantotās diodes tiek sauktas par D1, D2, D3 un D4, kur vienlaikus vadīs divas diodes, nevis četras, piemēram, D1 & D3 vai D2 & D4, pamatojoties uz augšējo pusciklu vai apakšējo pusciklu, kas tiek padots ķēdei.
Atšķirība starp pilna viļņu taisngriezi un pusviļņu taisngriezi
Pamatojoties uz dažādiem parametriem, atšķirība starp pilna viļņa un pusviļņa taisngriezi tiek aplūkota turpmāk. Atšķirība starp šiem diviem taisngriežiem ietver sekojošo.
| Pust viļņu taisngriezis | Pilna viļņu taisngriezis |
| Pusviļņu taisngrieža strāva tikai pielietotās ieejas pozitīvā pusperioda laikā, tāpēc tai ir vienvirziena raksturlielumi. | Pilna viļņu taisngriezis, abas ieejas signāla puses tiek izmantotas vienā un tajā pašā darbības laikā, tāpēc tas parāda divvirzienu raksturlielumus. |
| Šo pusviļņu taisngrieža ķēdi var uzbūvēt, izmantojot vienu diodi | Šo pilna viļņa taisngrieža ķēdi var uzbūvēt ar divām vai četrām diodēm |
| Transformatora izmantošanas koeficients HWR ir 0,287 | Transformatoru izmantošanas koeficients FWR ir 0,693 |
| HWR pulsācijas pamatfrekvence ir “f” | FWE galvenā pulsācijas frekvence ir ‘2f’ |
| Pusviļņu taisngrieža maksimālais apgrieztais spriegums ir augsts ar piegādāto ieejas vērtību. | Pilna viļņu taisngrieža maksimālais apgrieztais spriegums ir divreiz lielāks par piegādāto ievades vērtību. |
| Pusviļņu taisngrieža sprieguma regulēšana ir laba | Puse viļņu taisngrieža sprieguma regulēšana ir labāka |
| Pusviļņu taisngrieža maksimuma koeficients ir 2 | Šī taisngrieža maksimuma koeficients ir 1,414 |
| Šajā taisngriezī ir iespējams transformatora kodola piesātinājums | Šajā taisngriezī transformatora serdes piesātinājums nav iespējams |
| HWR izmaksas ir mazākas | FWR izmaksas ir augstas |
| HWR centrālo pieskārienu nav nepieciešams | FWR ir nepieciešama centra pieskāriena |
| Šī taisngrieža pulsācijas koeficients ir lielāks | Šī taisngrieža pulsācijas koeficients ir mazāks |
| HWR formas koeficients ir 1,57 | FWR formas koeficients ir 1,11 |
| Augstākā labošanai izmantotā efektivitāte ir 40,6% | Augstākā labošanai izmantotā efektivitāte ir 81,2% |
| HWR vidējā pašreizējā vērtība ir Imav / π | FWR pašreizējā vidējā vērtība ir 2Imav / π |
Pilna viļņu taisngrieža raksturojums
Pilna viļņu taisngrieža īpašības ir aplūkotas turpmāk.
- Ripple Factor
- Form Factor
- Līdzstrāvas izejas strāva
- Maksimālais apgrieztais spriegums
- Slodzes strāvas IRMS saknes vidējā kvadrāta vērtība
- Taisngrieža efektivitāte
Ripple Factor
Pulsācijas koeficientu var definēt kā pulsācijas sprieguma un tīras līdzstrāvas sprieguma attiecību. Galvenā funkcija ir izmērīt esošos pulsācijas o / p līdzstrāvas signālā, tāpēc, pamatojoties uz pulsācijas koeficientu, var norādīt līdzstrāvas signālu. Ja pulsācijas koeficients ir augsts, tas norāda uz augstu pulsējošu līdzstrāvas signālu. Līdzīgi, ja pulsācijas koeficients ir zems, tas norāda uz zemu pulsējošu līdzstrāvas signālu.
Γ = √ (VrmsVDC)divi−1
Kur, γ = 0,48.
Form Factor
Pilna viļņu taisngrieža formas koeficientu var definēt kā strāvas un līdzstrāvas izejas strāvas RMS vērtības attiecību.
Form Factor = strāvas / līdzstrāvas izejas strāvas faktiskā vērtība.
Pilna viļņu taisngriežam formas koeficients ir 1,11
Līdzstrāvas izejas strāva
Strāvas plūsma abās diodēs, piemēram, D1 un D2 pie o / p slodzes rezistora, piemēram, RL, ir vienā virzienā. Tātad, o / p strāva ir strāvas daudzums abās diodēs
Caur D1 diodi ģenerētā strāva ir Imax / π.
Caur D2 diodi ģenerētā strāva ir Imax / π.
Tātad, o / p strāva (EsDC) = 2Imax / π .
Kur,
‘Imax’ ir maksimālā līdzstrāvas slodzes strāva
Maksimālais apgrieztais spriegums (PIV)
Maksimālais apgrieztais spriegums jeb PIV ir pazīstams arī kā maksimālais apgrieztais spriegums. To var definēt kā to, kad diode var izturēt maksimālo spriegumu apgrieztā slīpuma stāvoklī. Ja pielietotais spriegums ir lielāks, salīdzinot ar PIV, tad diode neatgriezeniski iznīcinās.
PIV = 2Vs maks
Līdzstrāvas izejas spriegums
DC o / p spriegums var parādīties pie slodzes rezistora (RL), un to var dot līdzīgi VDC = 2 Vmax / π .
Kur,
‘Vmax’ ir maksimālais sekundārais spriegums.
EsRMS
Pilna viļņu taisngrieža slodzes strāvas vidējā kvadrātiskā vērtība ir
EsRMS= Im√2
VRMS
Pilna viļņu taisngrieža o / p slodzes sprieguma kvadrāta vidējā vērtība ir
VRMS= EsRMS× RL= Im / √2 × RL
Taisngrieža efektivitāte
Taisngrieža efektivitāti var definēt kā DC o / p jaudas un maiņstrāvas i / p jaudas daļu. Taisngrieža efektivitāte norāda, cik efektīvi pārveido maiņstrāvu par līdzstrāvu. Kad taisngrieža efektivitāte ir augsta, to sauc par labu taisngriezi, turpretī efektivitāte ir zema, tad to sauc par neefektīvu taisngriezi.
Η = izeja (P.DC) / Ieeja (P.AC)
Šim taisngriezim efektivitāte ir 81,2%, un tā ir divkārša, salīdzinot ar pusviļņu taisngriezi.
Priekšrocības
The pilna viļņa taisngrieža priekšrocības iekļaujiet sekojošo.
- Salīdzinot ar pusviļņu, šai shēmai ir lielāka efektivitāte
- Šī shēma izmanto abus ciklus, tāpēc o / p jaudā nav zaudējumu.
- Salīdzinot ar pusviļņu taisngriezi, šī taisngrieža pulsācijas koeficients ir mazāks
- Kad abi labošanas cikli tiek izmantoti, i / p sprieguma signāls netiek zaudēts
- Pilna viļņa tilta izgatavošanai varat izmantot četras atsevišķas jaudas diodes. Izgatavoti tilta taisngrieža komponenti ir pieejami ārpus plaukta dažādu sprieguma un strāvas izmēru diapazonā, kurus var lodēt tieši PCB shēma vai savienot ar lāpstas savienotājiem.
- Pilna viļņa tilts dod mums lielāku vidējo līdzstrāvas vērtību ar mazāk uzliktu pulsāciju, savukārt izejas viļņu forma ir divreiz lielāka nekā ieejas padeves frekvence. Tāpēc palieliniet tā vidējo līdzstrāvas izejas līmeni vēl augstāk, savienojot piemērotu izlīdzināšanas kondensatoru pāri tilta ķēdes izejai.
- Pilna viļņu tilta taisngrieža priekšrocības ir tādas, ka tai ir mazāka maiņstrāvas pulsācijas vērtība noteiktai slodzei un mazāks rezervuārs vai izlīdzināšanas kondensators nekā ekvivalenta pusviļņu ķēde. Pulsācijas sprieguma pamatfrekvence ir divreiz lielāka par maiņstrāvas barošanas frekvenci 100Hz, kur pusviļņam tā ir tieši vienāda ar barošanas frekvenci 50Hz.
- Pulsācijas sprieguma daudzumu, kas ar diodēm tiek uzklāts virs līdzstrāvas barošanas sprieguma, var praktiski novērst, tilta izejas spailēm pievienojot daudz uzlabotu π filtru. Zemfrekvences filtrs sastāv no diviem vienādas vērtības izlīdzināšanas kondensatoriem un droseles vai induktivitātes pāri tiem, lai ievadītu lielas pretestības ceļu mainīgajam pulsācijas komponentam.
- Alternatīva ir izmantot ārpuskopienas 3 termināla sprieguma regulatoru IC, piemēram, LM78xx, kur “xx” apzīmē pozitīva izejas sprieguma izejas sprieguma kategoriju vai tā apgriezto ekvivalentu LM79xx - negatīvu izejas spriegumu, kas var samazināt pulsāciju par vairāk nekā 70dB datu lapa, vienlaikus nodrošinot nemainīgu izejas strāvu, kas pārsniedz 1 ampēru.
- Tas ir pamatkomponents, lai iegūtu līdzstrāvas spriegumu komponentiem, kas darbojas ar līdzstrāvas spriegumu. Var raksturot tā darbību kā pilna viļņa taisngrieža projektu.
- Tā ir ķēdes sirds, un tā izmanto diode tiltu. Kondensatori tiek izmantoti, lai atbrīvotos no viļņošanās. Pamatojoties uz DC sprieguma prasību.
Trūkumi
The pilna viļņa taisngrieža trūkumi iekļaujiet sekojošo.
- Ķēdes projektēšanai tā izmanto četras diodes
- Šo ķēdi neizmanto ikreiz, kad ir jākoriģē mazs spriegums, jo divu diodu savienojumu var veikt virknē un tas nodrošina dubultu sprieguma kritumu to iekšējās pretestības dēļ.
- Salīdzinot ar pusvilni, tas ir sarežģīti.
- Diodes maksimālais apgrieztais spriegums ir augsts, tāpēc tie ir lielāki un dārgāki.
- Šis taisngriezis ir sarežģīts, lai novietotu centrālo krānu virs nelielā tinuma.
- DC o / p ir maz, jo katrs diode izmanto vienkārši pusi no transformatora sekundārajiem spriegumiem.
Pieteikumi
The pilna viļņa taisngrieža pielietojumi iekļaujiet sekojošo.
- Šāda veida taisngriezi galvenokārt izmanto, lai identificētu modulējošā radio signāla amplitūdu.
- Elektriskajā metināšanā polarizēto līdzstrāvas spriegumu var piegādāt caur tilta taisngriezi
- Tilta taisngrieža ķēde tiek izmantota strāvas padeves ķēdē dažādiem lietojumiem, jo tā var pārveidot spriegumu no augsta maiņstrāvas uz zemu līdzstrāvu.
- Šie taisngrieži tiek izmantoti, lai nodrošinātu strāvas padevi ierīcēm, kuras darbojas ar līdzstrāvas spriegumu, kas līdzīgs LED un motoram.
Tādējādi tas viss attiecas uz pilna viļņu taisngrieža, ķēdes, darba, raksturlielumu, priekšrocību, trūkumu un tā lietojuma pārskatu. Šeit ir jautājums jums, kādi ir dažādu veidu taisngrieži?
