Historisk sett er det mer lønnsomt og billigere å få strøm i form av vekselstrøm generert av kraftstasjonsgeneratorer. En slik representasjon gjorde det mulig å overføre den effektivt over store avstander. I den mottakende enden ble den konvertert til en enfasespenning, praktisk for forbrukerne, og gikk i denne formen inn i strømledningen. Imidlertid trenger de indre kretsene til de fleste moderne strømmottakere konstant strømforsyning, hvis verdi er valgt fra en standard serie av verdier på 5, 9, 12, 24, 36 eller 48 volt. For å få tak i dem, måtte en spesiell spenningslikretter (for eksempel 24 volt) føres inn i kretsen for elektroniske enheter.
Prinsippet for drift av likeretteren
For en klar forståelse av driftsprinsippet til en likretter, må du først vurdere at halvlederelementer (dioder) brukes for å utbedre en vekselspenning. Deres kjennetegn er evnen til å lede strøm i bare en retning. På grunn av denne egenskapen vil vekslingsspenningen som påføres dem ved utgangen, ha form av positive krusninger med de nedre halvdelene av halvsvarsperioden avbrutt. Med positive halvbølger vil en strøm strømme gjennom dioden, som er grunnlaget for dannelsen av en konstant strømforsyning. For å få tak i det, trengs ytterligere elektriske elementer.
Enhver gjeldende likeretter inkluderer følgende hovednoder:
- En trapp ned transformator som konverterer 220 volt til ønsket verdi;
- et sett med dioder (bro);
- utjevning (filtrering) kondensator;
- stabilisator laget på basis av transistorelementer.
Det er mange alternativer for elektroniske likerettere, avhengig av antall og metode for tilkobling av dioder, så vel som driftsparametere. Av spesiell interesse er de forskjellige tilnærminger til inkludering av diodeelementer i kretsen. Den stabiliserende kaskaden til likeretterenheten er satt sammen på transistorbrytere, kalt elektroniske reléer.
Typer likerettere
Avhengig av metoden for å slå på halvlederdioder, er alle vekselrettere delt inn i følgende typer:
- halvbølge (halvbølge);
- to-halv-bølge (full-bølge med et midtpunkt eller Mitkevich-skjema);
- Gretz bro eller likerettere;
- likerettere med dobling av driftsspenningen og andre, mindre vanlige kretser.
Halvbølgebytte er den enkleste metoden som brukes for å utbedre vekselstrøm. Et annet navn er null likeretterkrets.
Ved bruk av enheter i denne klassen er det mulig å oppnå bare en pulserende (brukt halvparten) utgangsstrøm. Ordninger basert på halvbølgeprinsippet er preget av lav konverteringseffektivitet og brukes sjelden. Deres halvbølges motstykker inkluderer to dioder og gir halvbølget utbedring av begge polaritetene. De er mer effektive og brukes i enkle strømforsyninger.
Enfasede bro likerettere, de såkalte Gretz-kretsene med 4 dioder, er preget av høy virkningsgrad, som forstås som effektiviteten ved å bruke kraften mottatt fra transformatoren.
Spenningen ved utgangen fra halvleder likeretterbroene er et godt grunnlag for etterfølgende utjevning og stabilisering - for å oppnå likestrøm.
De er mye brukt i enheter med økt energiintensitet, for eksempel generatorer med utgangsspenning fra titalls til hundrevis av volt. Fordelene inkluderer:
- lav revers spenning (Volta fraksjoner);
- små dimensjoner;
- høy effektivitet ved bruk av en transformator (i sammenligning med Mitkevich-ordningen).
En betydelig ulempe med brokretser er det doble spenningsfallet over dioden, noe som tvinger dem til å velge utgangsparametere til transformatoren med en margin under utviklingen. Denne delen av den nyttige kraften går så tapt i kryssene mellom de fire dioden.
Typer likerettere etter funksjonalitet
I henhold til deres formål og funksjonalitet er kjente likeretterprøver delt inn i enfase- og trefaseanordninger. Førstnevnte brukes i det elektriske nettverket til leilighetsbygg og private hus og er beregnet på strømforsyning til husholdningsapparater. De andre er en elektronisk modul på 3 enheter av samme type, produsert i henhold til en av følgende ordninger:
- ensyklus likerettere;
- push-pull-systemer;
- kombinerte moduler: med to trefase viklinger med parallell- og seriekobling av dioder.
Bruken av en-syklus transformasjonsplaner er begrenset på grunn av den lave effektiviteten til den utbedrede spenningen. Deres push-pull-analoger er mye brukt i likestrømsmotorer og andre elektriske maskiner som inneholder børsteenheter i sin design. I tillegg til de klassiske likeretterne designet for installasjon i kommutatormotorer, er det ordninger som kan øke utgangsspenningen flere ganger. Et spesielt tilfelle av slike løsninger er en spenningsdobling likeretter.
Likretterkretsen med spenningsdobling avviker bare i detaljer fra alternativene som allerede er vurdert. Slike enheter kalles ofte multiplikatorer, som enkelt kan settes sammen med egne hender.
Grunnforhold når du beregner likeretteren
For å beregne en 2-halvbølget likeretter valgt som eksempel, må du vite følgende startdata:
- inngangsspenning som virker i sekundærviklingen av transformatoren;
- strøm i dioder som strømmer i kretsen under hensyntagen til belastningen;
- kapasitans for en elektrolytisk kondensator, valgt basert på en gitt glatningskoeffisient for rippel;
- maksimal spenning på den.
Det er viktig å vurdere spenningsfallet over faststoffdioder i åpen tilstand.
De beregnede forholdstallene for dette tilfellet presenteres i følgende skjema.
- Strømmen i transformatorviklingen er lik størrelsen til dens maksimale verdi i lasten (Iobm = Inagr).
- Spenningen i sekundærviklingen i hvilemodus er U2≈ 0,75Last.
- Likretterdioder anbefales med følgende parametere: Ureb> 3.14Unag, og Imax> 1.57Inag.
Likerettere er mye brukt i forskjellige felt innen elektroteknikk og elektronikk, inkludert moderne kontrollsystemer. Derfor er det så viktig å forstå hva nåværende likerettere er og hva variantene deres brukes til å bygge de mest effektive kretsløp.
