Smíšený

Obvody usměrňovače střídavého proudu

Obvody usměrňovače střídavého proudu

prvním prvkem napájecího zdroje elektroniky, se kterým se setká jakákoli příchozí energie, jsou obvody transformátoru a usměrňovače střídavého proudu. Tento prvek jakéhokoli napájecího zdroje elektroniky převádí příchozí energii do formy, kterou mohou přijímat vyhlazovací a regulační obvody.

Při napájení ze zdroje střídavého proudu se transformátor používá k transformaci vstupního síťového napětí na správnou hodnotu požadovanou pro obvody elektroniky napájecího zdroje. Výsledný průběh napětí je střídavý proud. To musí být napraveno, aby bylo možné vyhladit a regulovat výkon pro použití elektronickými obvody. K dosažení tohoto cíle se používá obvod usměrňovače střídavého proudu. I když se obvod usměrňovače může na první pohled zdát velmi jednoduchý, lze použít několik různých forem obvodu usměrňovače střídavého proudu. Volba skutečného zvoleného obvodu usměrňovače střídavého proudu bude záviset na řadě faktorů a může také ovlivnit typ použitého transformátoru.

Poloviční a plné vlnové obvody usměrňovače

Obvody usměrňovače střídavého proudu mohou používat diody v různých konfiguracích obvodů. Využitím diod různými způsoby je možné dosáhnout různých úrovní výkonu. Existují dva základní typy obvodů usměrňovače střídavého proudu:

  • Obvody polovodičového usměrňovače
  • Obvody usměrňovače plné vlny

Ze dvou forem střídavého usměrňovacího obvodu se běžněji používá obvod plného vlnového usměrňovače, zejména v aplikacích, kde je vyžadován výkon. Poloviční vlnový usměrňovač se běžněji používá pro aplikace, kde je vyžadován výkon pro malý pomocný obvod a kde je odebírán menší proud.

Obvody polovodičového usměrňovače

Jak název napovídá, polovodičové obvody střídavého usměrňovače používají v procesu opravy pouze polovinu střídavého průběhu. Jinými slovy umožňují jednu polovinu cyklu a druhou polovinu blokují. To znamená, že na výstup obvodu usměrňovače je přiváděna energie - často vyhlazovací obvod pouze po polovině cyklu, což ponechává polovinu cyklu, když není dodáván žádný proud. V souladu s tím napětí na jakémkoli vyhlazovacím kondenzátoru během této doby klesá, když je náboj z vyhlazovacího kondenzátoru odstraňován zátěžovým obvodem. Úrovně zvlnění jsou tedy vyšší než ty, které se vyskytly při plné vlně, jak bude uvedeno níže.

Obvody pro polovodičové usměrňovače jsou poměrně jednoduché. Proces usměrnění lze dosáhnout pomocí jediné diody. Jedná se o jednoduchost obvodu, díky kterému je obvod půlvlnného usměrňovače atraktivní v mnoha aplikacích. Využívá minimum komponent a je schopen poskytnout napětí zcela adekvátně pro mnoho použití.

Při výběru diod pro použití v obvodech usměrňovače střídavého proudu je důležitým parametrem hodnota zpětného napětí. Toto se nazývá Peak Inverse Voltage, PIV. U polovodičového usměrňovače musí být PIV pro diodu alespoň dvojnásobek špičkového napětí střídavého průběhu. Důvodem je to, že je třeba předpokládat, že vyhlazovací kondenzátor bude udržovat špičkové napětí tvaru vlny AC. Poté, co je dioda v nevodivé části tvaru vlny, dosáhne průběh střídavého proudu svého vrcholu, diodový usměrňovač uvidí tento vrchol na vrcholu špičkového napětí drženého kondenzátorem, tj. Dvojnásobku špičkové hodnoty tvaru vlny. Stojí za zmínku, že špičková hodnota sinusové vlny je 1,414násobek hodnoty RMS. Hodnocení PIV pro diodu tedy musí být 2 x 1,414násobek RMS hodnoty tvaru vlny AC. Kromě toho stojí za to ponechat zdravou rezervu, aby se vyrovnaly všechny hroty, které se mohou objevit na přívodním potrubí.

Obvody usměrňovače plné vlny

Obvody s plnými vlnami usměrňovače jsou schopny využít obě poloviny příchozího tvaru vlny, a tímto způsobem jsou efektivnější než poloviční vlnové varianty. K dosažení tohoto cíle však tyto obvody usměrňovače vyžadují použití více diod.

Obvod střídavého usměrňovače s plnou vlnou poskytuje dvě různé cesty, jednu pro každou polovinu cyklu. Tímto způsobem jedna dioda sady diod vede v jedné polovině cyklu, zatímco druhá dioda sady diod vede v druhé polovině cyklu.

Můstkové usměrňovače

Obvod můstkového usměrňovače se používá v mnoha plných vlnových usměrňovacích obvodech. Obsahuje čtyři diody a je účinnou formou nápravy. Z tohoto důvodu mnoho výrobců vyrábí můstkové usměrňovací bloky obsahující čtyři diody. Tyto můstkové usměrňovače často procházejí významnými úrovněmi proudu, rozptýlí část energie a zahřívají se. Aby se zabránilo jejich přehřátí, jsou tyto můstkové usměrňovače často vyráběny ve formátu, který umožňuje jejich přišroubování k chladiči nějaké formy.

Souhrn

Obvody usměrňovače střídavého proudu jsou široce žalovány ve všech formách elektronických zařízení. Všude tam, kde se používá střídavý napájecí zdroj, bude začleněn obvod usměrňovače, protože elektronické obvody používají pro svou činnost stejnosměrné zdroje. Ačkoli napájecí zdroje nemusí tvořit přímou součást funkce zařízení, jsou zásadní, protože bez nějaké formy elektrického napájení by celý obvod nepracoval. Protože síťové zdroje používají střídavé napětí kvůli přenosovým charakteristikám a je také nutné použít střídavé napětí, aby bylo možné použít transformátory, obvody střídavého usměrňovače budou vždy nalezeny. V rámci těchto obvodů jsou můstkové usměrňovače také velmi běžné, protože tvoří levnou a efektivní formu komponenty, která se v těchto obvodech použije.


Podívejte se na video: Septima 12 - Složené obvody RLC sériově (Říjen 2021).