Różnica między prostownikiem mostkowym pełnookresowym a prostownikiem środkowym pełnookresowym

Różnica między prostownikiem mostkowym pełnookresowym a prostownikiem środkowym pełnookresowym

Jednym z najpopularniejszych zastosowań diody jest prostowanie. Prostownik jest urządzeniem który przekształca prąd przemienny (AC) w pulsujący prąd stały (DC) . Ten pulsujący prąd stały ma pewne tętnienia, które można usunąć za pomocą kondensatora wygładzającego. Różne typy prostowników podane poniżej: W tym artykule omówiono „Dlaczego pełnookresowy prostownik jest lepszy niż pełnookresowy centralny prostownik zaczepowy”. W prostowniku mostkowym pełnookresowym cały przebieg wejściowy jest wykorzystywany w porównaniu z prostownikiem półokresowym. Podczas gdy w prostowniki półfalowe używana jest tylko półfala. Prostownik pełnookresowy można zbudować na dwa sposoby. Jeden to prostownik pełnookresowy z odczepem centralnym, składający się z dwóch diod i jednego transformatora z uzwojeniem wtórnym z odczepem centralnym, a drugi to prostownik mostkowy składający się z czterech diod połączonych D1, D2, D3, D4.



Rodzaje prostowników

Rodzaje prostowników

Działanie prostownika mostkowego pełnookresowego

Mostek prostowniczy zbudowany jest z 4 diod w kształcie a Most Wheatstone'a który jest zasilany przez transformator obniżający napięcie. Gdy obniżone napięcie prądu przemiennego jest zasilane przez mostek, widać, że podczas dodatniego półcyklu zasilania wtórnego diody D1 i D3 (pokazane na poniższym rysunku) są spolaryzowane do przodu. A diody D2 i D4 nie będą przewodzić. Zatem prąd przejdzie przez diodę D1, obciążenie (R) i diodę D3. I na odwrót podczas ujemnego półcyklu wejścia wtórnego. Generalnie wejście prądu przemiennego ma postać fali sinusoidalnej (sin (wt)). Przebieg wyjściowy i schemat obwodu pokazano poniżej.






Działanie prostownika mostkowego

Działanie prostownika mostkowego

Działanie prostownika pełnookresowego z gwintem centralnym

Centrum zapukało prostownik pełnookresowy składa się z transformatora z odczepami środkowymi i dwóch diod D1 i D2, są połączone jak pokazano na poniższym rysunku. Po włączeniu zasilania AC napięcie pojawia się na zaciskach AB strony zacisków wtórnych transformatora. Podczas dodatniego półokresu dioda D1 jest spolaryzowana do przodu, a dioda D2 jest spolaryzowana do tyłu, nie będzie przewodzić. Tak więc prąd przejdzie przez diodę D1 i Load (R). Podczas ujemnego cyklu drugiego cyklu, tylko dioda D2 będzie przewodzić, a prąd będzie przepływał przez diodę D2 i Obciążenie (R).



Działanie prostownika pełnookresowego z gwintem centralnym

Działanie prostownika pełnookresowego z gwintem centralnym

Dlaczego pełnookresowy prostownik mostkowy jest lepszy niż pełnookresowy prostownik z gwintem centralnym?

Mostek prostowniczy nie wymaga nieporęcznego transformatora z odczepami środkowymi, obecnie transformatory z zaczepami środkowymi są droższe niż diody i transformator obniżający napięcie stąd zmniejszony rozmiar i koszt.

Wartości znamionowe PIV (szczytowe napięcie odwrotne) diod w prostowniku mostkowym są o połowę mniejsze niż w przypadku prostowników pełnookresowych z odczepem centralnym. Dioda zastosowana w prostowniku mostkowym może wytrzymać wysokie szczytowe napięcie zwrotne. Podczas gdy w prostownikach z odczepami środkowymi szczytowe napięcie odwrotne na każdej diodzie jest dwukrotnie większe od maksymalnego napięcia na połowie uzwojenia wtórnego.

Współczynnik wykorzystania transformatora (TUF) również jest większy mostek prostowniczy w porównaniu do prostownika pełnookresowego z gwintem centralnym, co czyni go bardziej korzystnym.


PIV (szczytowe napięcie odwrotne) prostownika mostkowego

PIWO: W przypadku prostowników szczytowe napięcie odwrotne (PIV) lub szczytowe napięcie wsteczne (PRV) można zdefiniować jako maksymalną wartość napięcia wstecznego diody, które występuje w szczycie cyklu wejściowego, gdy dioda jest polaryzowana wstecz.

Punkt PIV prostownika mostkowego

Punkt PIV prostownika mostkowego

Kiedy napięcie wtórne osiąga szczytową wartość dodatnią, a zacisk A jest dodatni, a B jest ujemny, jak pokazano powyżej. Tak więc w tym momencie diody D1 i D3 są spolaryzowane do przodu, a D2 i D4 są w odwrotnym polaryzacji, których nie przewodzą, ale tylko diody D1 i D3 będą przez nie przewodzić prąd. Dlatego pomiędzy zaciskami M-L lub A’-B ’otrzymuje się to samo napięcie, co zaciski A-B.

Dlatego PIV mostków prostowniczych jest

PIV diody D1 i D3 = Vm

Podobnie PIV diody D2 i D4 = Vm

PIV (szczytowe napięcie odwrotne) pełnookresowego transformatora z odczepem centralnym

Podczas pierwszej połowy cyklu AC zasilacz tj. gdy góra uzwojenia wtórnego transformatora jest dodatnia, dioda D1 przewodzi i ma prawie zerową rezystancję. Zatem całe napięcie Vm max górnej połowy uzwojenia jest rozwijane na obciążeniu (RL). Teraz napięcie na nieprzewodzącej diodzie D2 jest sumą napięcia na dolnej połowie strony wtórnej transformatora i napięcia na obciążeniu (RL).

PIV Center Tapped

PIV Center Tapped

Zatem PIV diody, D2 = Vm + Vm

PIV diody, D2 = 2 Vm

Podobnie, PIV diody D1 = 2 Vm

Współczynnik wykorzystania transformatora (TUF)

TUF definiuje się jako stosunek mocy DC dostarczanej do obciążenia do znamionowej wartości znamionowej prądu przemiennego na wejściu strony wtórnej transformatora.

TUF = Poutput.dc / Pinput.ac

Współczynnik wykorzystania transformatora (TUF) prostownika pełnookresowego z gwintem środkowym

Pdc = VL (dc) * IL (dc) => VLM / π * VLM / RL

=> VLM2 / πRL

=> Vsm2 / πRL (jeśli pominięto spadek powyżej R0)

Teraz napięcie znamionowe strony wtórnej transformatora jest podane przez Vsm / √2, ale rzeczywisty prąd przepływający przez uzwojenie wtórne wynosi IL = ILM / 2 (nie ILM / √2), ponieważ jest to prąd prostownika półfalowego.

Pac.rated => Vsm / √2 * ILM / 2

=> Vsm / √2 * VLM / 2RL

=> Vsm / 2√2RL

Jego wartość można znaleźć, rozważając osobno uzwojenie pierwotne i wtórne transformatora. Jego wartość to 0,693.

Współczynnik wykorzystania transformatora prostownika mostkowego

Pdc => VL (dc) .IL (dc)

=> VLM / π * VLM / RL => VLM2 / πRL

=> Vsm2 / πRL (jeśli pominięto spadek powyżej R0)

Teraz napięcie znamionowe wtórnego transformatora wynosi Vsm / √2, ale rzeczywisty prąd przepływający przez uzwojenie wtórne to IL = ILM / 2 (nie ILM / √2), ponieważ jest to prąd prostownika półfalowego.

Pac = Vsm / √2 * ILM / 2

=> Vsm / √2 * VLM / 2RL

=> Vsm / 2√2RL

Jego wartość można znaleźć, rozważając osobno uzwojenie pierwotne i wtórne transformatora. Jego wartość to 0,812

Różnice między prostownikiem pełnookresowym z gwintem centralnym a prostownikiem mostkowym

Parametry Środkowy prostownik pełnookresowy Mostek prostowniczy
Liczba dioddwa4
Maksymalna efektywność81,2%81,2%
Szczytowe napięcie odwrotne2VmVm
Vdc (bez obciążenia)2Vm/Liczba Pi2Vm/Liczba Pi
Współczynnik wykorzystania transformatora0.6930.812
Czynnik tętnienia0.480.48
Współczynnik kształtu1.111.11
Współczynnik szczytowy dwa dwa
Średni prądjadc/dwajadc/dwa
Częstotliwość wyjściowa2f2f

Tak więc chodzi o różnice między prostownikiem mostka pełnookresowego a prostownikiem pełnookresowym z centralnym odczepem. Mamy nadzieję, że lepiej zrozumieliście tę koncepcję. Ponadto wszelkie pytania dotyczące tej koncepcji lub aby dowiedzieć się więcej o tyrystorze lub SCR . Przekaż swoją opinię, komentując w sekcji komentarzy poniżej. Tutaj jest pytanie do Ciebie, jaka jest funkcja mostka prostowniczego?