Dari segi sejarah, adalah lebih menguntungkan dan lebih murah untuk mendapatkan elektrik dalam bentuk arus ulang-alik yang dihasilkan oleh penjana stesen janakuasa. Perwakilan seperti itu memungkinkan untuk menyebarkannya dengan berkesan dalam jarak yang sangat jauh. Pada hujung penerima, ia diubah menjadi voltan fasa tunggal, sesuai untuk pengguna, dan dalam bentuk ini memasuki saluran kuasa. Walau bagaimanapun, litar dalaman kebanyakan penerima kuasa moden memerlukan bekalan kuasa berterusan, yang nilainya dipilih daripada siri nilai standard 5, 9, 12, 24, 36 atau 48 Volt. Untuk mendapatkannya, penerus voltan khas (misalnya 24 Volt) harus dimasukkan ke dalam rangkaian alat elektronik.
Prinsip operasi penerus
Untuk pemahaman yang jelas mengenai prinsip operasi penerus DC, anda harus terlebih dahulu mempertimbangkan bahawa elemen semikonduktor (dioda) digunakan untuk membetulkan voltan gantian. Ciri yang membezakan mereka adalah keupayaan untuk mengalirkan arus hanya dalam satu arah. Oleh kerana sifat ini, voltan bergantian yang dikenakan pada mereka pada output akan mempunyai bentuk denyutan positif dengan bahagian bawah dari tempoh separuh ayunan terputus. Dengan gelombang separuh positif, arus akan mengalir melalui dioda, yang menjadi asas bagi pembentukan bekalan kuasa berterusan. Untuk mendapatkannya, elemen elektrik tambahan diperlukan.
Mana-mana penyearah semasa menggabungkan nod utama berikut:
- Transformer step-down yang menukar 220 volt ke nilai yang diinginkan;
- satu set diod (jambatan);
- kapasitor pelicin (penapisan);
- penstabil dibuat berdasarkan unsur-unsur transistor.
Terdapat banyak pilihan untuk penyearah elektronik, yang berbeza dalam jumlah dan kaedah penyambungan dioda, serta parameter operasi mereka. Yang menarik adalah pelbagai pendekatan untuk memasukkan unsur diod dalam litar. Lekapan penstabil dari alat penerus dipasang pada suis transistor, yang disebut relay elektronik.
Jenis penerus
Bergantung pada kaedah menghidupkan diod semikonduktor, semua penerus AC dibahagikan kepada jenis berikut:
- gelombang separuh (gelombang separuh);
- gelombang dua setengah (gelombang penuh dengan titik tengah atau skema Mitkevich);
- Jambatan Gretz atau penerus;
- penerus dengan penggandaan voltan operasi dan litar lain yang kurang biasa.
Peralihan gelombang separuh adalah kaedah termudah yang digunakan untuk membetulkan arus ulang alik. Nama lain ialah litar penerus sifar.
Dengan menggunakan peranti kelas ini, hanya dapat memperoleh arus keluaran berdenyut (hanya separuh digunakan). Skema berdasarkan prinsip gelombang separuh dicirikan oleh kecekapan penukaran rendah dan jarang digunakan. Pasangan separuh gelombang mereka merangkumi dua diod dan memberikan pembetulan separuh gelombang kedua-dua polariti. Mereka lebih cekap dan digunakan dalam bekalan kuasa sederhana.
Penyearah jambatan fasa tunggal, litar Gretz yang disebut dengan 4 dioda, dicirikan oleh kecekapan tinggi, yang difahami sebagai kecekapan menggunakan daya yang diterima dari pengubah.
Voltan pada output jambatan penerus semikonduktor adalah asas yang baik untuk melicinkan dan menstabilkan seterusnya - untuk mendapatkan arus terus.
Mereka digunakan secara meluas dalam peranti peningkatan intensiti tenaga seperti generator dengan voltan keluaran dari puluhan hingga ratusan volt. Kelebihan mereka termasuk:
- voltan terbalik rendah (pecahan Volta);
- dimensi kecil;
- kecekapan tinggi menggunakan pengubah (berbanding dengan skim Mitkevich).
Kelemahan litar jambatan yang ketara adalah penurunan voltan berganda merentasi diod, yang memaksa mereka memilih parameter output pengubah dengan margin semasa pengembangannya. Bahagian kuasa berguna ini kemudian hilang pada persimpangan keempat-empat dioda.
Jenis-Jenis Rectifier mengikut Fungsi
Mengikut tujuan dan fungsi mereka, sampel penerus yang diketahui dibahagikan kepada peranti fasa tunggal dan tiga fasa. Yang pertama digunakan dalam rangkaian elektrik bangunan pangsapuri dan rumah persendirian dan bertujuan untuk menghidupkan peralatan rumah tangga. Yang kedua adalah modul elektronik 3 unit jenis yang sama, dihasilkan mengikut salah satu skema berikut:
- penerus kitaran tunggal;
- sistem push-pull;
- modul gabungan: dengan dua belitan tiga fasa dengan sambungan diod selari dan bersiri.
Penggunaan skema transformasi kitaran tunggal adalah terhad kerana kecekapan rendah voltan yang diperbaiki. Analog push-pull mereka banyak digunakan pada motor DC dan mesin elektrik lain yang mengandungi pemasangan berus dalam reka bentuknya. Sebagai tambahan kepada penerus klasik yang direka untuk pemasangan pada motor komutator, terdapat skema yang dapat meningkatkan voltan keluaran beberapa kali. Kes khas bagi penyelesaian tersebut ialah penyearah penggandaan voltan.
Litar penerus dengan penggandaan voltan hanya berbeza secara terperinci daripada pilihan yang telah dipertimbangkan. Peranti sedemikian biasanya dipanggil pengganda, yang mudah dipasang dengan tangan mereka sendiri.
Hubungan asas semasa mengira penerus
Untuk mengira penerus gelombang 2 setengah yang dipilih sebagai contoh, anda perlu mengetahui data awal berikut:
- voltan input yang bertindak dalam penggulungan sekunder pengubah;
- arus dalam diod yang mengalir di litar dengan mengambil kira beban;
- kapasitansi kapasitor elektrolitik, dipilih berdasarkan pekali pelicinan riak tertentu;
- voltan maksimum di atasnya.
Penting untuk mempertimbangkan penurunan voltan merentasi diod keadaan pepejal dalam keadaan terbuka.
Nisbah yang dikira untuk kes ini ditunjukkan dalam bentuk berikut.
- Arus dalam belitan pengubah sama besarnya dengan nilai maksimum dalam beban (Iobm = Inagr).
- Voltan dalam belitan sekunder dalam mod terbiar ialah U2≈ 0,75Uload.
- Diod penyearah disyorkan dengan parameter berikut: Ureb> 3.14Unag, dan Imax> 1.57Inag.
Rectifier digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang kejuruteraan elektrik dan elektronik, termasuk sistem kawalan moden. Oleh itu, sangat penting untuk memahami apakah penyearah semasa dan apa jenisnya digunakan untuk membina litar yang paling cekap.
