Mga uri at prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga rectifier ng boltahe

Sa kasaysayan, mas kumikita at mas mura ang pagkuha ng koryente sa anyo ng alternating kasalukuyang nabuo ng mga generator ng power station. Ang ganitong isang representasyon na posible upang mahusay na maipadala ito sa malawak na distansya. Sa pagtanggap ng pagtatapos, ito ay na-convert sa isang solong-phase boltahe, maginhawa para sa mga mamimili, at sa form na ito ay pumasok sa linya ng kuryente. Gayunpaman, ang mga panloob na circuit ng karamihan sa mga modernong tagatanggap ng kapangyarihan ay nangangailangan ng palagiang suplay ng kuryente, ang halaga ng kung saan ay napili mula sa isang karaniwang serye ng mga halaga ng 5, 9, 12, 24, 36 o 48 Volts. Upang makuha ang mga ito, isang espesyal na boltahe na rectifier (para sa 24 Volts, halimbawa) ay ipinakilala sa circuit ng mga elektronikong aparato.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng rectifier

Pag-aayos ng boltahe

Para sa isang malinaw na pag-unawa sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang DC rectifier, kailangan mo munang isaalang-alang na ang mga elemento ng semiconductor (diode) ay ginagamit upang maituwid ang isang alternatibong boltahe. Ang kanilang nakikilala na tampok ay ang kakayahang magsagawa ng kasalukuyang sa isang direksyon lamang. Dahil sa pag-aari na ito, ang alternating boltahe na inilalapat sa kanila sa output ay gagawing porma ng mga positibong ripples na may mas mababang halves ng panahon ng kalahating pag-oscillation. Sa positibong kalahating alon, ang isang kasalukuyang ay dumadaloy sa pamamagitan ng diode, na siyang batayan para sa pagbuo ng isang palaging supply ng kuryente. Upang makuha ito, kinakailangan ang karagdagang mga de-koryenteng elemento.

Ang aparato ng Rectifier diode

Ang anumang kasalukuyang rectifier ay nagsasama ng mga sumusunod na pangunahing node:

  • Ang isang step-down transpormer na nag-convert ng 220 volts sa nais na halaga;
  • isang hanay ng mga diode (tulay);
  • smoothing (pagsasala) capacitor;
  • stabilizer na ginawa batay sa mga elemento ng transistor.

Mayroong maraming mga pagpipilian para sa mga electronic rectifier, naiiba sa bilang at paraan ng pagkonekta sa mga diode, pati na rin ang kanilang mga operating parameter. Sa partikular na interes ay ang iba't ibang mga diskarte sa pagsasama ng mga elemento ng diode sa circuit. Ang nagpapatatag na kaskad ng aparato ng rectifier ay natipon sa mga transistor switch, na tinatawag na electronic relay.

Mga uri ng mga rectifier

Single phase rectifier circuit

Nakasalalay sa paraan ng paglipat sa diic ng semiconductor, lahat ng mga AC rectifier ay nahahati sa mga sumusunod na uri:

  • kalahating alon (kalahating alon);
  • two-half-wave (buong-alon na may midpoint o Mitkevich scheme);
  • Gretz tulay o mga tagaayos;
  • mga rectifier na may pagdodoble ng operating boltahe at iba pa, hindi gaanong karaniwang mga circuit.
Graph ng output boltahe

Ang kalahating alon na paglipat ay ang pinakasimpleng pamamaraan na ginamit upang maituwid ang alternatibong kasalukuyang. Ang isa pang pangalan ay zero rectifier circuit.

Gamit ang mga aparato ng klase na ito, posible na makakuha lamang ng isang pulsating (ginamit lamang kalahati) na output kasalukuyang. Ang mga scheme batay sa prinsipyo ng half-wave ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang kahusayan sa conversion at bihirang ginagamit. Kasama sa kanilang mga half-wave counterparts ang dalawang diode at nagbibigay ng pag-aayos ng kalahating alon ng parehong mga polarities. Mas mahusay ang mga ito at ginagamit sa mga simpleng power supply.

Ang mga rectifier ng tulay na single-phase, ang tinatawag na Gretz circuit na may 4 na diode, ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na kahusayan, na nauunawaan bilang ang kahusayan ng paggamit ng lakas na natanggap mula sa transpormer.

Ang boltahe sa output ng mga tulay ng semiconductor rectifier ay isang mahusay na batayan para sa kasunod na pagpapahaba at pag-stabilize - upang makakuha ng direktang kasalukuyang.

Malawakang ginagamit ang mga ito sa mga aparato ng tumaas na lakas ng enerhiya tulad ng mga generator na may mga boltahe ng output mula sampu hanggang daan-daang volts. Ang kanilang mga pakinabang ay kinabibilangan ng:

  • mababang boltahe ng reverse (Volta fraction);
  • maliit na sukat;
  • mataas na kahusayan ng paggamit ng isang transpormer (sa paghahambing sa pamamaraan ng Mitkevich).

Ang isang makabuluhang disbentaha ng mga circuit circuit ay isang dalawang beses bilang malaking pagbaba ng boltahe sa buong mga diode, na pinipilit silang pumili ng mga parameter ng output ng transpormer na may isang margin sa panahon ng kanilang pag-unlad. Ang bahaging ito ng kapaki-pakinabang na kapangyarihan ay pagkatapos ay nawala sa mga junctions ng apat na diode.

Mga Uri ng Rectifiers ayon sa Pag-andar

Tatlong-phase tulay na rectifier

Ayon sa kanilang layunin at pag-andar, ang mga kilalang sample ng rectifier ay nahahati sa single-phase at three-phase na aparato. Ang dating ay ginagamit sa mga de-koryenteng network ng mga gusali ng apartment at pribadong bahay at inilaan para sa kapangyarihan ng mga gamit sa sambahayan. Ang mga pangalawa ay isang elektronikong module ng 3 yunit ng parehong uri, na ginawa ayon sa isa sa mga sumusunod na scheme:

  • solong-sikad na mga rectifier
  • mga sistema ng push-pull;
  • pinagsama na mga module: na may dalawang three-phase windings na may kahanay at serye na koneksyon ng mga diode.


Ang paggamit ng mga scheme ng pagbabago ng solong cycle ay limitado dahil sa mababang kahusayan ng naayos na boltahe. Ang kanilang mga push-pull analogues ay malawakang ginagamit sa DC motor at iba pang mga de-koryenteng makina na naglalaman ng mga pagpupulong ng brush sa kanilang disenyo. Bilang karagdagan sa mga klasikong rectifier na inilaan para sa pag-install sa commutator motor, mayroong mga scheme na maaaring dagdagan ang boltahe ng output nang maraming beses. Ang isang espesyal na kaso ng naturang mga solusyon ay isang boltahe na pagdaragdag ng boltahe.

Ang circuit ng rectifier na may boltahe na pagdodoble ay nag-iiba lamang sa mga detalye mula sa mga pagpipilian na isinasaalang-alang. Ang ganitong mga aparato ay karaniwang tinatawag na multiplier, na madaling tinipon gamit ang kanilang sariling mga kamay.

Mga pangunahing ugnayan kapag kinakalkula ang rectifier

Upang makalkula ang isang 2-half-wave na rectifier na napili bilang isang halimbawa, kailangan mong malaman ang sumusunod na paunang data:

  • input boltahe na kumikilos sa pangalawang paikot-ikot ng transpormer;
  • kasalukuyang sa mga diode na dumadaloy sa circuit na isinasaalang-alang ang pag-load;
  • kapasidad ng isang electrolytic capacitor, napili batay sa isang naibigay na koepisyent ng ripple na smoothing;
  • maximum na boltahe dito.

Mahalagang isaalang-alang ang pagbagsak ng boltahe sa buong solidong diode ng estado sa bukas na estado.

Ang kinakalkula na mga ratio para sa kasong ito ay iniharap sa sumusunod na form.

  • Ang kasalukuyang sa transpormasyong paikot-ikot ay pantay sa laki sa pinakamataas na halaga nito sa pag-load (Iobm = Inagr).
  • Ang boltahe sa pangalawang paikot-ikot sa idle mode ay U2≈ 0.75Uload.
  • Inirerekomenda ang mga diode ng Rectifier kasama ang mga sumusunod na mga parameter: Ureb> 3.14Unag, at Imax> 1.57Inag.

Ang mga rectifier ay malawakang ginagamit sa iba't ibang larangan ng electrical engineering at electronics, kabilang ang mga modernong sistema ng kontrol. Samakatuwid, napakahalaga na maunawaan kung ano ang kasalukuyang mga rectifier at kung ano ang kanilang mga varieties na ginagamit upang maitaguyod ang pinaka mahusay na mga circuit.

Pagpainit

Ang bentilasyon

Pananahi