Poluvalni ispravljački krug sa i bez filtra

Proces pretvorbe izmjenične struje u istosmjernu je ispravljanje. Bilo koja izvanmrežna jedinica za napajanje ima blok ispravljača koji pretvara izvor AC zidne utičnice u visokonaponski istosmjerni tok ili silazni izvor zidne utičnice u niskonaponski DC. Daljnji postupak bit će filtriranje, pretvorba u istosmjernu i istosmjernu struju itd. Dakle, u ovom ćemo članku razgovarati o svim radnjama poluvalnog ispravljača s dijagramom sklopa.

Priroda izmjeničnog napona je sinusoidna na frekvenciji 50 / 60Hz. Valni oblik bit će kao u nastavku.

Sada je Ispravljanje postupak uklanjanja negativnog dijela izmjenične struje (AC), čime se proizvodi djelomični istosmjerni tok. To se može postići korištenjem dioda. Diode dopuštaju struju da teče samo u jednom smjeru. Da bismo razumjeli, valni oblik možemo podijeliti na pozitivni poluciklus i negativni poluciklus. Kada se gornji napon napaja kroz diodu, provođenje se odvija samo tijekom pozitivnog poluciklusa. Dakle, dolje će biti valni oblik.

Rad poluvalnog ispravljača:

U poluvalnom ispravljaču uklanjamo negativni poluciklus izmjeničnog vala pomoću jedne diode, dok u ispravljaču s punim valom negativni poluciklus izmjeničnog napona pretvaramo u pozitivni ciklus pomoću 4 diode. Razmotrimo sada izmjenični napon niže amplitude od 15Vrms i ispravimo ga u jednosmjerni napon pomoću jedne diode. Dioda provodi samo tijekom pozitivnog poluciklusa. Ali, izlaz će biti neprekidni impulsni pozitivni istosmjerni napon. Potrebno ga je dodatno filtrirati kako bi postao čisti DC s manjim mreškanjem. Treba imati na umu sav napon, struja koju mjerimo DMM-om je efektivna u prirodi. Stoga se isto uzima u obzir i u simulaciji.

Izlazni valni oblik gore je, kako se i očekivalo, diskontinuirani impulsni DC-valni oblik. Kako bismo izravnali valni oblik ili ga učinili kontinuiranim, u izlaz dodajemo kondenzatorski filtar. Paralelni kondenzator radi na održavanju konstantnog napona na izlazu. Odlučuje o količini mreškanja prisutnoj u izlazu.

S kondenzatorskim filtrom od 1uF:

Ispod valnog oblika prikazano je smanjenje mreškanja na temelju vrijednosti kapaciteta, tj. Kapaciteta za pohranu naboja.

Izlazni valni oblici: crveni - 1uF; Senf zelena - 4,7uF; Plava - 10uF; Tamnozelena - 47uF

Rad s kondenzatorom:

Tijekom pozitivnog poluciklusa dioda je usmjerena prema naprijed i kondenzator se puni, kao i opterećenje. Tijekom negativnog poluciklusa dioda postaje obrnuto pristrana i krug je otvoren tijekom kojeg kondenzator opskrbljuje pohranjenom energijom u sebi. Što je veći kapacitet pohrane energije, manje je valovanje u izlaznom valnom obliku.

Faktor talasa može se teoretski izračunati pomoću,

Izračunajmo ga za bilo koju vrijednost kondenzatora i usporedimo s gore dobivenim valnim oblicima.

R _opterećenje = 1kOhm; f = 50Hz; C _van = 1uF; I _dc = 15mA

Stoga,

Gornji oblik vala ima valovitost od 11 V, što je gotovo isto. Razlika će se nadoknaditi pri većim vrijednostima kondenzatora. Osim toga, učinkovitost je glavni problem kod poluvalnog ispravljača koji je manji od punovalnog ispravljača. Općenito je učinkovitost (ƞ) = 40%.

Praktični sklop ispravljača u pola vala na ploči:

Komponente koje se koriste u poluvalnom ispravljačkom krugu su:

1. Silazni transformator 220V / 15V AC.
2. 1N4007 - Dioda
3. Otpornik
4. Kondenzatori

Ovdje će za efektivni napon od 15V vršni napon biti do 21V. Stoga komponente koje će se koristiti trebaju imati nazivnu vrijednost od 25 V i više.

Rad kruga:

Stezni transformator:

Silazni transformator sastoji se od primarnog namota i sekundarnog namota namotanog preko laminirane željezne jezgre. Broj okretaja primarnog bit će veći od sekundarnog. Svaki namot djeluje kao odvojene prigušnice. Kad se primarni namot napaja preko izmjeničnog izvora, namot se uzbuđuje i stvorit će se tok. Sekundarni namot doživljava izmjenični tok koji stvara primarni namot koji inducira emf u sekundarni namot. Ova inducirana emf zatim teče kroz spojeni vanjski krug. Omjer zavoja i induktivitet namota odlučuju o količini protoka generiranog od primarnog i emf induciranog u sekundarnom. U donjem transformatoru

Napajanje 230V izmjeničnom strujom iz zidne utičnice spušta se na 15V efektivnog efektivnog napona pomoću silaznog transformatora. Zatim se napajanje primjenjuje preko ispravljačkog kruga kao što je prikazano u nastavku.

Poluvalni ispravljački krug bez filtra:

Odgovarajući napon na opterećenju je 6,5 V, jer se prosječni izlazni napon diskontinuiranog valnog oblika može vidjeti u DMM-u.

Poluvalni ispravljački krug s filtrom:

Kada se doda kondenzatorski filter kao što je prikazano u nastavku,

1. Za C _out = 4,7uF, valovitost se smanjuje i time se prosječni napon povećao na 11,9V

2. Za C _out = 10uF, mreškanje se smanjuje i time se prosječni napon povećao na 15,0V

3. Za C _out = 47uF, mreškanje se dodatno smanjuje i time se prosječni napon povećao na 18,5V

4. Za C _out = 100uF, pa je nakon toga valni oblik fino zaglađen i stoga je valovitost niska. Prosječni napon povećao se na 18,9V