Circuit redresor cu undă completă cu și fără filtru

Procesul de conversie a curentului alternativ în curent continuu este rectificarea. Orice unitate de alimentare offline are blocul de rectificare care convertește fie sursa de rețea de curent alternativ într-o curent continuu de înaltă tensiune, fie redusă sursa de rețea de curent alternativ în curent continuu de joasă tensiune. Procesul ulterior va fi filtrarea, conversia DC-DC și etc. Deci, în acest articol vom discuta despre operațiile redresorului cu undă completă. Redresorul cu undă completă are o eficiență mai mare în comparație cu cel al redresorului cu jumătate de undă.

Rectificarea undelor complete se poate face prin următoarele metode.

1. Redresor cu undă completă atins central
2. Redresor de punte (folosind patru diode)

Dacă două ramuri ale unui circuit sunt conectate printr-o a treia ramură pentru a forma o buclă, atunci rețeaua se numește circuit de punte. Dintre acestea două, tipul preferat este circuitul de redresare a podului care utilizează patru diode, deoarece tipul de două diode necesită un transformator central și nu este fiabil în comparație cu tipul de pod. Puntea diodă este disponibilă și într-un singur pachet. Unele dintre exemple sunt DB102, GBJ1504, KBU1001 etc.

Redresorul de punte depășește fiabilitatea redresorului de jumătate de punte în ceea ce privește reducerea factorului de ondulare pentru același circuit de filtrare la ieșire. Natura tensiunii AC este sinusoidală la o frecvență de 50 / 60Hz. Forma de undă va fi ca mai jos.

Funcționarea redresorului cu undă completă:

Să luăm acum în considerare o tensiune de curent alternativ cu o amplitudine mai mică de 15Vrms (21Vpk-pk) și să o rectificăm în tensiune de curent continuu folosind o punte cu diode. Forma de undă de alimentare cu curent alternativ poate fi împărțită în jumătate de ciclu pozitiv și jumătate de ciclu negativ. Toată tensiunea, curentul pe care îl măsurăm prin DMM (Multimetru digital) este de natură efectivă. Prin urmare, același lucru este considerat în simularea Greenpoint de mai jos.

În timpul semidocicluului pozitiv vor fi conduse diodele D2 și D3 și în timpul semiciclului negativ vor fi conduse diodele D4 și D1. Prin urmare, în timpul ambelor semicicluri dioda va conduce. Forma de undă de ieșire după rectificare va fi cea de mai jos.

Pentru a reduce ondulația în forma de undă sau pentru a face forma de undă continuă, trebuie să adăugăm un filtru de condensator în ieșire. Funcționarea condensatorului în paralel cu sarcina este menținerea unei tensiuni constante la ieșire. Astfel, valul de ieșire poate fi redus.

Cu un condensator 1uF ca filtru:

Ieșirea cu filtru de 1uF amortizează valul doar într-o anumită măsură, deoarece capacitatea de stocare a energiei de 1uF este mai mică. Forma de undă de mai jos arată rezultatul filtrului.

Deoarece ondulația este încă prezentă în ieșire, vom verifica ieșirea cu valori de capacitate diferite. Forma de undă de mai jos arată reducerea ondulației pe baza valorii capacității, adică a capacității de stocare a încărcăturii.

Forme de undă de ieșire: verde - 1 uF; albastru - 4,7 uF; Verde muștar - 10uF; Verde închis - 47uF

Operații cu condensator:

Atât în ​​semiciclurile pozitive, cât și în cele negative, perechea de diode va fi în condiții de polarizare directă, iar condensatorul se încarcă, precum și sarcina devine alimentată. Intervalul tensiunii instantanee la care energia stocată în condensator este mai mare decât tensiunea instantanee pe care condensatorul o furnizează cu energia stocată în el.

Factorul de ondulare poate fi calculat teoretic prin,

Să o calculăm pentru orice valoare a condensatorului și să o comparăm cu formele de undă obținute mai sus.

R _sarcină = 1kOhm; f = 100Hz; C _out = 1uF; I _dc = 15mA

Prin urmare, factorul Ripple = 5 volți

Diferența factorului de ondulare va fi compensată la valori mai mari ale condensatorului. Eficiența undei redresor este de peste 80%, care este dublu față de cel al unui redresor jumătate val.

Redresor practic cu undă completă:

Componentele utilizate într-un redresor de punte sunt,

1. Transformator treptat 220V / 15V AC.
2. 1N4007 - Diode
3. Rezistențe
4. Condensatoare
5. MIC RB156

Aici, pentru o tensiune RMS de 15V, tensiunea de vârf va fi de până la 21V. Prin urmare, componentele care trebuie utilizate ar trebui să fie evaluate la 25V sau mai mult.

Funcționarea circuitului:

Transformator pas cu pas:

Transformatorul descendent constă din înfășurare primară și înfășurare secundară înfășurată peste miez de fier laminat. Numărul de viraj al primarului va fi mai mare decât cel secundar. Fiecare înfășurare acționează ca inductori separați. Când înfășurarea primară este furnizată printr-o sursă alternativă, înfășurarea se excită și fluxul va fi generat. Înfășurarea secundară experimentează fluxul alternativ produs de înfășurarea primară care induce emf în înfășurarea secundară. Această emf indusă curge apoi prin circuitul extern conectat. Raportul de rotație și inductanța înfășurării determină cantitatea de flux generată din primar și emf indus în secundar. În transformatorul folosit mai jos

Sursa de alimentare de 230V AC de la priza de perete este redusă la 15V ACrms folosind un transformator de coborâre. Alimentarea este apoi aplicată pe circuitul redresorului ca mai jos.

Circuit redresor cu undă completă fără filtru:

Tensiunea corespunzătoare în sarcină este de 12,43 V, deoarece tensiunea medie de ieșire a formei de undă discontinue poate fi văzută în multimetrul digital.

Circuit redresor cu undă completă cu filtru:

Când filtrul de condensator este adăugat ca mai jos,

1. Pentru C _out = 4.7uF, ondularea se reduce și, prin urmare, tensiunea medie a crescut la 15.78V

2. Pentru C _out = 10uF, ondularea se reduce și, prin urmare, tensiunea medie a crescut la 17,5V

3. Pentru C _out = 47uF, ondularea se reduce în continuare și, prin urmare, tensiunea medie a crescut la 18,92V

4. Pentru C _out = 100uF, orice valoare a capacității mai mare decât aceasta nu va avea prea mult efect, deci după aceasta forma de undă este fin netezită și, prin urmare, ondulația este scăzută. Tensiunea medie a crescut la 19,01V