Tasasuuntaajapiiriä käytetään vaihtamaan vaihtovirta tasavirraksi (vaihtovirta). Tasasuuntaajat luokitellaan pääasiassa kolmeen tyyppiin, nimittäin puoliaalto-, täys-aalto- ja siltasuuntaajat. Kaikkien näiden tasasuuntaajien päätehtävä on sama kuin virran muuntaminen, mutta ne eivät muuta tehokkaasti virtaa vaihtovirrasta tasavirtaan. Keskiohjattu täysiaallon tasasuuntaaja sekä sillan tasasuuntaaja muuntaa tehokkaasti. Sillan tasasuuntaajapiiri on yleinen osa elektronisia virtalähteitä. Monet elektroniset piirit vaativat tasasuuntaistettua tasavirtaa virtalähde virran saamiseksi erilaisille elektroniset peruskomponentit käytettävissä olevasta verkkovirrasta. Voimme löytää tämän tasasuuntaajan monenlaisesta elektronisesta laitteesta Verkkolaitteet, kuten kodinkoneet , moottorin ohjaimet, modulaatioprosessi, hitsaussovellukset jne. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsaus sillan tasasuuntaajasta ja sen toiminnasta.

Mikä on sillan tasasuuntaaja?

Silta-tasasuuntaaja on vaihtovirta (AC) - tasavirta (DC) -muunnin, joka tasoittaa verkkovirran AC-tulon DC-ulostuloksi. Silta tasasuuntaajia käytetään laajalti virtalähteissä, jotka tarjoavat tarvittavan tasajännitteen elektronisille komponenteille tai laitteille. Ne voidaan rakentaa neljällä tai useammalla diodilla tai millä tahansa muulla ohjatulla SSD-kytkimellä.

Silta tasasuuntaaja

Kuormavirran vaatimuksista riippuen valitaan oikea sillan tasasuuntaaja. Komponenttien arvot ja eritelmät, rikkoutumisjännite, lämpötila-alueet, transienttivirran luokitus, myötävirran nimellisarvo, asennusvaatimukset ja muut näkökohdat otetaan huomioon valittaessa tasasuuntaajan virtalähde sopivaa elektronisen piirin sovellusta varten.

Rakentaminen

Sillan tasasuuntaajan rakenne on esitetty alla. Tämä piiri voidaan suunnitella neljällä diodilla, nimittäin D1, D2, D3 ja D4 yhdessä kuormitusvastuksen (RL) kanssa. Näiden diodien kytkentä voidaan tehdä suljetun piirin mallina, jotta vaihtovirta (vaihtovirta) muutetaan tasavirraksi (tasavirta) tehokkaasti. Tämän mallin tärkein etu on yksinomaisen keskellä olevan muuntajan puuttuminen. Joten koko ja kustannukset pienenevät.

“miten tehostusmuunnin toimii ”

Kun tulosignaali on syötetty kahden päätelaitteen, kuten A & B, yli, o / p DC -signaali voidaan saavuttaa RL: n yli. Tässä kuormitusvastus on kytketty kahden liittimen, kuten C & D., väliin. Kahden diodin järjestely voidaan tehdä siten, että sähköä johtaa kaksi diodia koko puolijakson ajan. Diodiparit, kuten D1 ja D3, johtavat sähkövirtaa koko positiivisen puolijakson ajan. Vastaavasti D2- ja D4-diodit johtavat sähkövirtaa negatiivisen puolijakson ajan.

Silta tasasuuntaajan piirikaavio

Sillan tasasuuntaajan tärkein etu on, että se tuottaa melkein kaksinkertaisen lähtöjännitteen kuin täysiaaltotasasuuntaajan tapauksessa, jossa käytetään keskellä olevaa muuntajaa. Mutta tämä piiri ei tarvitse keskellä olevaa muuntajaa, joten se muistuttaa edullista tasasuuntaajaa.

Silta tasasuuntaajan piirikaavio koostuu laitteiden eri vaiheista, kuten muuntaja, diodisilta, suodatus ja säätimet. Yleensä kaikkia näitä lohkoyhdistelmiä kutsutaan a säädelty tasavirta että virtaa erilaisiin elektronisiin laitteisiin.

Piirin ensimmäinen vaihe on muuntaja, joka on alennustyyppi, joka muuttaa tulojännitteen amplitudia. Suurin osa sähköiset projektit käytä 230 / 12V muuntajaa vaihtovirran 230 V - 12 V vaihtovirtaan.

Silta tasasuuntaajan piirikaavio

Seuraava vaihe on diodisiltasuuntaaja, joka käyttää neljää tai useampaa diodia siltasuuntaajan tyypistä riippuen. Tietyn diodin tai muun kytkentälaitteen valinta vastaavalle tasasuuntaajalle vaatii joitain laitteeseen liittyviä näkökohtia, kuten huippu käänteinen jännite (PIV), eteenpäin suuntautuva virta If, jännitearvot jne. Se on vastuussa yksisuuntaisen tai tasavirran tuottamisesta kuormalle johtamalla diodisarja tulosignaalin jokaista puolisykliä kohti.

Koska ulostulo diodisillan tasasuuntaajien jälkeen on sykkivää, ja sen tuottamiseksi puhtaana tasavirrana suodatus on välttämätöntä. Suodatus suoritetaan normaalisti yhdellä tai useammalla kondensaattorit kiinnitetty poikki kuormasta, kuten alla olevasta kuvasta voidaan havaita, missä aallon tasoitus suoritetaan. Tämä kondensaattorin luokitus riippuu myös lähtöjännitteestä.

Tämän säännellyn tasavirtalähteen viimeinen vaihe on jännitesäädin, joka pitää lähtöjännitteen vakiona. Oletetaan mikrokontrolleri toimii 5 V DC: llä, mutta silta-tasasuuntaajan jälkeen lähtö on noin 16 V, joten tämän jännitteen vähentämiseksi ja vakaan tason ylläpitämiseksi - riippumatta jännitteen muutoksista tulopuolella - jännitesäädin on tarpeen.

Silta tasasuuntaajan käyttö

Kuten edellä keskustelimme, yksivaiheinen sillan tasasuuntaaja koostuu neljästä diodista ja tämä kokoonpano on kytketty kuorman yli. Sillan tasasuuntaajan toimintaperiaatteen ymmärtämiseksi meidän on otettava huomioon alla oleva piiri esittelyä varten.

Sisääntulevien AC-aaltomuotodiodien positiivisen puolijakson aikana D1 ja D2 ovat esijännitettyjä ja D3 ja D4 käänteisiä. Kun jännite, enemmän kuin diodien kynnysarvo D1 ja D2, alkavat johtaa - kuormavirta alkaa virrata sen läpi, kuten alla olevan kaavion punaisen viivan polussa näkyy.

Piirin käyttö

Sisääntulevan AC-aaltomuodon negatiivisen puolijakson aikana diodit D3 ja D4 ovat eteenpäin esijännitettyjä ja D1 ja D2 ovat päinvastaisia. Kuormavirta alkaa virrata D3- ja D4-diodien läpi, kun nämä diodit alkavat johtaa kuvan osoittamalla tavalla.

Voimme havaita, että molemmissa tapauksissa kuormitusvirran suunta on sama, eli ylöspäin alaspäin kuten kuvassa on esitetty - niin yksisuuntainen, mikä tarkoittaa DC-virtaa. Täten, käyttämällä siltasuuntaajaa, tulo-AC-virta muunnetaan tasavirraksi. Tämän sillan aaltotasasuuntaajan kuormituksen lähtö on sykkivää, mutta puhtaan DC: n tuottaminen vaatii lisäsuodattimen, kuten kondensaattorin. Sama toiminto pätee erilaisille silta tasasuuntaajille, mutta hallituille tasasuuntaajille tyristorit laukaisevat on tarpeen virran ohjaamiseksi kuormitettavaksi.

Silta tasasuuntaajien tyypit

Morsiamen tasasuuntaajat luokitellaan useaan tyyppiin näiden tekijöiden perusteella: toimitustyyppi, ohjauskyky, morsiamen piirin kokoonpanot jne. Sillan tasasuuntaajat luokitellaan pääasiassa yksi- ja kolmivaiheisiin tasasuuntaajiin. Molemmat nämä tyypit luokitellaan edelleen hallitsemattomiksi, puoliohjattuiksi ja täysin kontrolloiduiksi tasasuuntaajiksi. Joitakin tämän tyyppisiä tasasuuntaajia kuvataan alla.

Yksivaiheiset ja kolmivaiheiset tasasuuntaajat

Toimituksen luonne, ts. Yksivaiheinen tai kolmivaiheinen syöttö päättää näistä tasasuuntaajista. Yksivaiheinen silta tasasuuntaaja koostuu neljästä diodista vaihtovirran muuttamiseksi tasavirraksi, kun taas a kolmivaiheinen tasasuuntaaja käyttää kuutta diodia , kuten kuvassa on esitetty. Nämä voivat olla jälleen hallitsemattomia tai ohjattuja tasasuuntaajia riippuen piirikomponenteista, kuten diodit, tyristorit ja niin edelleen.

Yksivaiheiset ja kolmivaiheiset tasasuuntaajat

Hallitsemattomat sillan tasasuuntaajat

Tämä siltasuuntaaja käyttää diodeja tulon tasaamiseen kuvan osoittamalla tavalla. Koska diodi on yksisuuntainen laite, joka sallii virran virtauksen vain yhteen suuntaan. Kun tämä diodien kokoonpano on tasasuuntaajassa, se ei salli tehon vaihtelua kuormitustarpeen mukaan. Joten tämän tyyppistä tasasuuntaajaa käytetään vakio- tai kiinteät virtalähteet .

Hallitsemattomat sillan tasasuuntaajat

Ohjattu sillan tasasuuntaaja

Tämän tyyppisessä tasasuuntaajassa AC / DC-muunnin tai tasasuuntaaja - Hallitsemattomien diodien sijasta käytetään ohjattavia kiinteän tilan laitteita, kuten SCR: n, MOSFET: n, IGBT: n jne., Lähtötehon vaihtelemiseksi eri jännitteillä. Käynnistämällä nämä laitteet eri tilanteissa kuorman lähtöteho muuttuu asianmukaisesti.

Ohjattu sillan tasasuuntaaja

Silta Tasasuuntaajan IC

Silta-tasasuuntaajaa, kuten RB-156 IC-tappi-kokoonpanoa, käsitellään jäljempänä.

“DIY matkapuhelimen akkulaturi ”

Tappi 1 (vaihe / linja): Tämä on vaihtovirta-tulotappi, jossa vaihejohto voidaan liittää vaihtovirtalähteestä tätä vaihetappia kohti.

Tappi 2 (neutraali): Tämä on AC-tulotappi, jossa nollajohdin voidaan liittää vaihtovirtalähteestä tähän nolla-nastaan.

Tappi 3 (positiivinen): Tämä on tasavirtaulostappi, jossa tasasuuntaajan positiivinen tasajännite saadaan tästä positiivisesta tapista

Pin-4 (negatiivinen / maa): Tämä on tasavirtaulostappi, jossa tasasuuntaajan maadoitusjännite saadaan tästä negatiivisesta tapista

Tekniset tiedot

Tämän RB-15 -sillan tasasuuntaajan alaluokat vaihtelevat RB15: stä RB158: een. Näistä tasasuuntaajista RB156 on yleisimmin käytetty. RB-156 -sillan tasasuuntaajan tekniset tiedot sisältävät seuraavat.

O / p-tasavirta on 1,5 A
Suurin käänteinen huippujännite on 800 V
Lähtöjännite: (√2 × VRMS) - 2 volttia
Suurin tulojännite on 560V
Kunkin sillan jännitehäviö on 1 V @ 1 A
Ylijännite on 50A

Tätä RB-156 on tavallisimmin käytetty kompakti, edullinen ja yksivaiheinen silta tasasuuntaaja. Tällä IC: llä on korkein i / p-vaihtojännite, kuten 560 V, joten sitä voidaan käyttää yksivaiheiseen verkkovirtaan kaikissa maissa. Tämän tasasuuntaajan suurin DC-virta on 1,5 A. Tämä mikropiiri on paras valinta hankkeissa AC-DC: n muuntamiseksi ja tuottaa jopa 1,5 A: n virran.

Silta tasasuuntaajan ominaisuudet

Sillan tasasuuntaajan ominaisuudet sisältävät seuraavat

Ripple-tekijä
Huippu käänteinen jännite (PIV)
Tehokkuus

Ripple-tekijä

Lähtö-DC-signaalin sileyden mittaamista kertoimella kutsutaan aaltoilutekijäksi. Tällöin tasaista DC-signaalia voidaan pitää o / p DC-signaalina, joka sisältää vain vähän aaltoiluja, kun taas suurta sykkivää DC-signaalia voidaan pitää o / p: nä, joka sisältää korkeat aaltoilut. Matemaattisesti se voidaan määritellä pulssijännitteen ja puhtaan DC-jännitteen osuutena.

Sillan tasasuuntaajalle aaltoilukerroin voidaan antaa muodossa

Γ = √ (Vrms2 / VDC) −1

Sillan tasasuuntaajan aaltoilukerroin on 0,48

PIV (huippu käänteinen jännite)

Huippu käänteinen jännite tai PIV voidaan määritellä suurimmaksi jännitteen arvoksi, joka tulee diodista, kun se on kytketty käänteisessä esijännitetilassa koko negatiivisen puolijakson ajan. Siltapiiri sisältää neljä diodia, kuten D1, D2, D3 ja D4.

Positiivisessa puolijaksossa kaksi diodia, kuten D1 ja D3, ovat johtavassa asemassa, kun taas molemmat D2 ja D4 diodit ovat ei-johtavassa asennossa. Samoin negatiivisessa puolijaksossa diodit, kuten D2 ja D4, ovat johtavassa asemassa, kun taas diodit, kuten D1 ja D3, ovat ei-johtavassa asennossa.

Tehokkuus

Tasasuuntaajan tehokkuus päättää lähinnä siitä, kuinka tasasuuntaaja pystyy vaihtamaan vaihtovirran tasavirraksi (tasavirta). Tasasuuntaajan tehokkuus voidaan määritellä, koska se on DC o / p -tehon ja AC i / p -tehon suhde. Sillan tasasuuntaajan suurin hyötysuhde on 81,2%.

η = DC o / p Teho / AC i / p Teho

Silta Tasasuuntaajan aaltomuoto

Sillan tasasuuntaajan piirikaaviosta voidaan päätellä, että virtavirta kuormitusvastuksen yli on yhtä suuri positiivisten ja negatiivisten puolijaksojen ajan. O / p-DC-signaalin napaisuus voi olla joko täysin positiivinen, muuten negatiivinen. Tässä tapauksessa se on täysin positiivinen. Kun diodin suunta on päinvastainen, voidaan saavuttaa täydellinen negatiivinen tasajännite.

Siksi tämä tasasuuntaaja sallii virran kulkemisen sekä positiivisen että negatiivisen jaksoissa i / p-AC-signaalissa. Silta-tasasuuntaajan lähtöaaltomuodot on esitetty alla.

Miksi sitä kutsutaan sillan tasasuuntaajaksi?

Verrattuna muihin tasasuuntaajiin tämä on tehokkain tasasuuntaajapiirin tyyppi. Tämä on eräänlainen koko aallon tasasuuntaaja, koska nimi viittaa siihen, että tasasuuntaaja käyttää neljää diodia, jotka on kytketty sillan muodossa. Joten tällaista tasasuuntaajaa kutsutaan sillan tasasuuntaajaksi.

Miksi käytämme 4 diodia sillan tasasuuntaajassa?

Sillan tasasuuntaajassa käytetään neljää diodia piirin suunnitteluun, joka sallii täyden aallon tasasuuntaamisen ilman keskellä olevaa muuntajaa. Tätä tasasuuntaajaa käytetään pääasiassa täyden aallon tasasuuntauksen aikaansaamiseen useimmissa sovelluksissa.

Neljän diodin järjestely voidaan tehdä suljetun piirin järjestelyssä vaihtamaan vaihtovirta tasavirtaan tehokkaasti. Tämän järjestelyn tärkein etu on keskikierretyn muuntajan olemattomuus siten, että koko ja kustannukset pienenevät.

Edut

Sillan tasasuuntaajan etuja ovat seuraavat.

“miten kuiva solu toimii ”

Täysaaltoisen tasasuuntaajan tasasuuntaustehokkuus on kaksinkertainen puoliaaltotasasuuntaajan kanssa.
Korkeampi lähtöjännite, suurempi lähtöteho ja korkeampi muuntajan käyttökerroin täysiaaltotasasuuntaajan tapauksessa.
Aaltoilujännite on matala ja korkeamman taajuuden omaava täysaaltosuuntaaja, joten tarvitaan yksinkertaista suodatuspiiriä
Muuntajan toissijaisessa tilassa ei tarvita keskihanaa, joten siltasuuntaajan tapauksessa vaadittu muuntaja on yksinkertaisempi. Jos jännitteen lisäämistä tai laskemista ei tarvita, muuntaja voidaan eliminoida jopa.
Annetulle teholle voidaan käyttää sillan tasasuuntaajan tapauksessa pienempikokoista tehomuuntajaa, koska syöttömuuntajan sekä ensiö- että toissijaisissa käämeissä virta kulkee koko vaihtovirtajakson ajan.
Tasasuuntaustehokkuus on kaksinkertainen verrattuna puoliaallon tasasuuntaajaan
Se käyttää yksinkertaisia suodatinpiirejä suurtaajuudelle ja matalalle aalto-jännitteelle
TUF on korkeampi kuin keskellä napautettu tasasuuntaaja
Keskihana-muuntaja ei ole tarpeen

Haitat

Sillan tasasuuntaajan haittoja ovat seuraavat.

Se vaatii neljä diodia.
Kahden ylimääräisen diodin käyttö aiheuttaa ylimääräisen jännitehäviön, mikä vähentää lähtöjännitettä.
Tämä tasasuuntaaja tarvitsee neljä diodia, joten tasasuuntaajan kustannukset ovat korkeat.
Piiri ei ole sopiva, kun pieni jännite on korjattava, koska kaksi diodiyhteyttä voidaan tehdä sarjaan ja antaa kaksinkertaisen jännitteen pudotuksen niiden sisäisen vastuksen takia.
Nämä piirit ovat hyvin monimutkaisia
Keskisuuntaisella tasasuuntaajalla verrattuna sillan tasasuuntaajalla on enemmän tehohäviöitä.

Sovellus - Vaihtovirran muuttaminen tasavirraksi silta-tasasuuntaajalla

Säänneltyä tasavirtalähdettä tarvitaan usein monissa elektronisissa sovelluksissa. Yksi luotettavimmista ja kätevimmistä tavoista on muuntaa käytettävissä oleva vaihtovirtalähde tasavirtalähteeksi. Tämä AC-signaalin muuntaminen DC-signaaliksi tapahtuu tasasuuntaajalla, joka on diodijärjestelmä. Se voi olla puoliaallon tasasuuntaaja, joka korjaa vain puolet vaihtosignaalista, tai täysiaalto tasasuuntaaja, joka korjaa AC-signaalin molemmat jaksot. Koko aallon tasasuuntaaja voi olla keskellä oleva tasasuuntaaja, joka koostuu kahdesta diodista, tai siltasuuntaaja, joka koostuu 4 diodista.

Tässä esitellään sillan tasasuuntaaja. Järjestely koostuu 4 diodista, jotka on järjestetty siten, että kahden vierekkäisen diodin anodit on kytketty antamaan positiivinen syöttö lähdölle ja kahden muun vierekkäisen diodin katodit on kytketty antamaan negatiivinen syöttö lähdölle. Kahden muun vierekkäisen diodin anodi ja katodi on kytketty vaihtovirtajännitteen positiiviseen osaan, kun taas kahden toisen vierekkäisen diodin anodi ja katodi on kytketty vaihtovirtalähteen negatiiviseen. Täten 4 diodia on järjestetty siltakokoonpanoon siten, että kussakin puolijaksossa kaksi vaihtoehtoista diodia johtaa tasajännitteen tuottamiseen karkotuksilla.

Annettu piiri koostuu sillan tasasuuntaajajärjestelystä, jonka säätelemätön DC-lähtö annetaan elektrolyyttikondensaattorille virtaa rajoittavan vastuksen kautta. Kondensaattorin yli kulkevaa jännitettä tarkkaillaan volttimittarilla, ja se kasvaa jatkuvasti, kun kondensaattori latautuu, kunnes jänniteraja on saavutettu. Kun kondensaattorin yli on kytketty kuorma, kondensaattori purkautuu tarvittavan tulovirran tuottamiseksi kuormalle. Tässä tapauksessa lamppu kytketään kuormana.

Säännelty tasavirtalähde

Säädetty tasavirtalähde koostuu seuraavista komponenteista:

Pienennettävä muuntaja suurjännitemuuntajan muuttamiseksi matalajännitteiseksi vaihtovirraksi.
Silta tasasuuntaaja muuntaa vaihtovirta sykkiväksi tasavirraksi.
Kondensaattorista koostuva suodatinpiiri vaihtovirtapiikkien poistamiseksi.
Säädin IC 7805 5 V: n säädetyn tasajännitteen saamiseksi

Porrasmuuntaja muuntaa 230 V: n vaihtovirran 12 V: n vaihtovirraksi. Tämä 12 V: n vaihtovirta syötetään sillan tasasuuntaajajärjestelyyn siten, että vaihtoehtoiset diodit johtavat kutakin puolisykliä varten ja tuottavat sykkivän tasajännitteen, joka koostuu vaihteluväleistä. Lähdön yli kytketty kondensaattori antaa vaihtosignaalin kulkea sen läpi ja estää tasasignaalin toimien siten ylipäästösuodattimena. Kondensaattorin poikki ulostulo on siten säätelemätön suodatettu DC-signaali. Tätä lähtöä voidaan käyttää ajamaan sähkökomponentit kuten releet, moottorit jne. Säädin IC 7805 on kytketty suodattimen lähtöön. Se antaa vakiona säädetyn 5 V: n lähdön, jota voidaan käyttää syöttämään tuloa monille elektronisille piireille ja laitteille, kuten transistoreille, mikro-ohjaimille jne. Tässä 5 V: tä käytetään esijännittämään vastusta LED: iin.

Tässä on kyse sillan tasasuuntaajan teoria sen tyypit, piiri ja toimintaperiaatteet. Toivomme, että tästä asiaan liittyvästä terveellisestä asiasta on apua rakentamisessa opiskelijoiden elektroniikka- tai sähköprojektit samoin kuin tarkkailla erilaisia elektronisia laitteita tai laitteita. Arvostamme tarkkaa huomiota ja keskittymistä tähän artikkeliin. Siksi kirjoita meille valitaksesi tarvittavat komponenttiluokitukset tässä siltasuuntaajassa sovelluksellesi ja muille teknisille ohjeille.

Toivomme nyt, että sinulla on käsitys sillan tasasuuntaajan ja sen sovellusten käsitteestä, jos lisäkysymyksiä tästä aiheesta tai sähkö- ja elektroniikkaprojektien käsitteestä jättää kommentit alla olevaan osaan.

Valokuvahyvitykset: