Puse viļņu taisngrieža ķēde ar un bez filtra

Maiņstrāvas pārveidošana par līdzstrāvu ir labošana. Jebkuram bezsaistes barošanas blokam ir labošanas bloks, kas vai nu maiņstrāvas sienas tvertnes avotu pārveido par augstsprieguma līdzstrāvu, vai arī nolaižamo maiņstrāvas sienas tvertņu avotu pārveido par zemsprieguma līdzstrāvu. Turpmākais process būs filtrēšana, līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidošana utt., Tātad, šajā rakstā mēs apspriedīsim visas pusviļņu taisngrieža darbības ar ķēdes shēmu.

Maiņstrāvas sprieguma raksturs ir sinusoidāls ar frekvenci 50 / 60Hz. Viļņa forma būs šāda.

Tagad labošana ir alternatīvās strāvas (AC) negatīvās daļas noņemšanas process, tādējādi radot daļēju līdzstrāvu. To var panākt, izmantojot diodes. Diodes ļauj strāvai plūst tikai vienā virzienā. Lai saprastu, mēs varam sadalīt viļņu formu pozitīvā puscikla un negatīvā puscikla laikā. Ja iepriekšminētais spriegums tiek piegādāts caur diode, vadīšana notiek tikai pozitīvā puscikla laikā. Tādējādi zemāk būs viļņu forma.

Puse viļņu taisngrieža darbība:

Puse viļņu taisngriezī mēs noņemam negatīvo maiņstrāvas viļņa pusi ciklu, izmantojot vienu diodi, savukārt pilnā viļņa taisngriezī mēs pārveidojam negatīvo maiņstrāvas pusi ciklu pozitīvā ciklā, izmantojot 4 diodes. Tagad ņemsim vērā maiņstrāvas spriegumu ar zemāku amplitūdu 15 Vrms un izlīdziniet to līdzstrāvas spriegumā, izmantojot vienu diodi. Diods vada tikai pozitīva pusperioda laikā. Bet izeja būs nepārtraukta impulsa pozitīvs līdzstrāvas spriegums. Tas ir vēl jāfiltrē, lai padarītu to par tīru līdzstrāvu ar mazāku pulsāciju. Paturiet prātā visu spriegumu, strāvu, kuru mēs izmērām, izmantojot DMM, pēc būtības ir vidējā vērtība. Tādējādi tas pats tiek ņemts vērā arī simulācijā.

Iepriekš minētā izejas viļņu forma ir tāda, kā paredzēts, pārtraukta impulsa līdzstrāvas viļņu forma. Lai izlīdzinātu viļņu formu vai padarītu to nepārtrauktu, izvadā pievienojam kondensatora filtru. Paralēlā kondensatora darbībai ir pastāvīga sprieguma uzturēšana izejā. Tas izlemj izvades pulsācijas daudzumu.

Ar 1uF kondensatora filtru:

Zem viļņu formas redzams pulsācijas samazinājums, pamatojoties uz kapacitātes vērtību, ti, lādiņa uzglabāšanas jaudu.

Izejas viļņu formas: sarkana - 1uF; Sinepju zaļš - 4,7uF; Zils - 10uF; Tumši zaļa - 47uF

Darbība ar kondensatoru:

Pozitīvā pusperioda laikā diode tiek virzīta uz priekšu un kondensators tiek uzlādēts, kā arī slodze tiek piegādāta. Negatīvā puscikla laikā diode kļūst pretēja, un ir atvērta ķēde, kuras laikā kondensators piegādā tajā uzkrāto enerģiju. Jo lielāka enerģijas uzkrāšanas jauda, ​​jo mazāks pulsācija izejas viļņu formā.

Ripple koeficientu teorētiski var aprēķināt,

Aprēķināsim to jebkurai kondensatora vērtībai un salīdzināsim ar iepriekš iegūtajām viļņu formām.

R _slodze = 1kOhm; f = 50Hz; C _out = 1uF; I _dc = 15 mA

Tādējādi

Iepriekšminētajai viļņu formai ir 11 voltu pulsācija, kas ir gandrīz vienāda. Starpība tiks kompensēta pie augstākām kondensatora vērtībām. Turklāt efektivitāte ir galvenā puse viļņu taisngrieža problēma, kas ir mazāka nekā pilna viļņa taisngriezis. Parasti efektivitāte (ƞ) = 40%.

Praktiska pusviļņu taisngriežu shēma uz maizes plātnes:

Puse viļņu taisngrieža ķēdē tiek izmantoti šādi komponenti:

1. 220V / 15V maiņstrāvas pazeminošais transformators.
2. 1N4007 - diode
3. Rezistors
4. Kondensatori

Šeit faktiskajam spriegumam 15 V maksimālais spriegums būs līdz 21 V. Tāpēc izmantojamie komponenti jānovērtē 25 V un augstāk.

Ķēdes darbība:

Pakāpiena transformators:

Pakāpeniskais transformators sastāv no primārā tinuma un sekundārā tinuma, kas uztīts virs laminēta dzelzs serdeņa. Sākotnējā pagrieziena skaits būs lielāks nekā sekundārā. Katrs tinums darbojas kā atsevišķi induktori. Kad primārais tinums tiek piegādāts caur mainīgu avotu, tinums kļūst satraukti un radīsies plūsma. Sekundārais tinums piedzīvo mainīgo plūsmu, ko rada primārais tinums, kas inducē emf sekundārajā tinumā. Pēc tam šī inducētā emf plūst caur pievienoto ārējo ķēdi. Apgriezienu attiecība un tinuma induktivitāte nosaka plūsmas daudzumu, kas rodas no primārā un emf, ko izraisa sekundārais. Zemāk izmantotajā transformatorā

Izmantojot maiņstrāvas transformatoru, 230 V maiņstrāvas padeve no sienas tvertnes tiek samazināta līdz 15 V maiņstrāvas vidējā lieluma. Pēc tam padeve tiek lietota visā taisngrieža ķēdē, kā parādīts zemāk.

Puse viļņu taisngrieža ķēde bez filtra:

Atbilstošais spriegums slodzē ir 6,5 V, jo DMM var redzēt nepārtrauktās viļņu formas vidējo izejas spriegumu.

Puse viļņu taisngriežu ķēde ar filtru:

Kad kondensatora filtrs tiek pievienots, kā norādīts zemāk,

1. Ja C _out = 4.7uF, pulsācija samazinās un līdz ar to vidējais spriegums palielinās līdz 11.9V

2. Ja C _out = 10uF, pulsācija samazinās un līdz ar to vidējais spriegums palielinās līdz 15.0V

3. Ja C _out = 47uF, pulsācija vēl vairāk samazinās un līdz ar to vidējais spriegums palielinās līdz 18.5V

4. Ja C _out = 100uF, tad pēc tam viļņu forma ir smalki izlīdzināta, un tāpēc viļņošanās ir zema. Vidējais spriegums palielinājās līdz 18,9V