Ce este un redresor cu undă completă: circuit cu teorie de lucru

Ce este un redresor cu undă completă: circuit cu teorie de lucru

Daca stii ce este un redresor , atunci este posibil să cunoașteți modalitățile de reducere a ondulației sau variațiilor de tensiune pe o tensiune continuă continuă prin conectarea condensatorilor la rezistența la sarcină. Această metodă poate fi potrivită pentru aplicații cu putere redusă , dar nu și pentru aplicațiile care necesită o alimentare DC constantă și lină. O metodă pentru a îmbunătăți acest lucru este de a utiliza fiecare jumătate de ciclu al tensiunii de intrare în loc de fiecare altă formă de undă de jumătate de ciclu. Circuitul care ne permite să facem acest lucru se numește redresor cu undă completă (FWR). Să vedem în detaliu teoria redresorului cu undă completă. La fel ca circuitul cu jumătate de undă, funcționarea acestui circuit este o tensiune sau curent de ieșire care este pur DC sau are o anumită tensiune DC specificată.

Ce este un redresor cu undă completă?

Un dispozitiv semiconductor care este utilizat pentru a schimba ciclul alternativ complet în DC pulsant este cunoscut sub numele de redresor cu undă completă. Acest circuit utilizează întreaga undă a semnalului i / p AC, în timp ce redresorul cu jumătate de undă utilizează semionda. Acest circuit este utilizat în principal pentru a depăși dezavantajul redresoarelor cu jumătate de undă, cum ar fi dezavantajul cu eficiență redusă.




Circuit redresor cu undă completă

Aceste redresoare au unele avantaje fundamentale față de redresor pe jumătate de undă omologii. Tensiunea medie (DC) de ieșire este mai mare decât pentru redresorul cu jumătate de undă, ieșirea acestui redresor are o ondulație mult mai mică decât cea a redresorului cu jumătate de undă, producând o formă de undă de ieșire mai lină.



Diagrama redresorului cu undă completă

Diagrama redresorului cu undă completă

Teoria redresorului cu undă completă

În acest circuit, folosim două diode, una pentru fiecare jumătate a undei. Un multiplu transformator de înfășurare se folosește a cărui înfășurare secundară este împărțită în mod egal în două jumătăți cu o conexiune comună cu filet central. Configurarea are ca rezultat ca fiecare diodă să conducă pe rând când terminalul său anodic este pozitiv în raport cu punctul central al transformatorului C produce o ieșire în timpul ambelor semicicluri. Avantajele acestui redresor sunt flexibile în comparație cu cele ale redresorului cu jumătate de undă.



Teoria redresorului cu undă completă

Teoria redresorului cu undă completă

Acest circuit constă din două diode de putere conectate la o singură rezistență la sarcină (RL), fiecare diodă o ia, la rândul său, pentru a furniza curent rezistenței de sarcină. Când punctul A al transformatorului este pozitiv față de punctul A, dioda D1 conduce în direcția înainte, așa cum este indicat de săgeți. Când punctul B este pozitiv în jumătatea negativă a ciclului în raport cu punctul C, dioda D2 conduce în direcția înainte și curentul care trece prin rezistorul R este în aceeași direcție pentru ambele semicicluri ale undei.

Tensiunea de ieșire pe rezistorul R este suma fazorică a celor două forme de undă, este cunoscută și sub numele de circuit bifazic. Spațiile dintre fiecare jumătate de undă dezvoltată de fiecare diodă sunt acum completate de cealaltă. Tensiunea medie de ieșire DC pe rezistorul de sarcină este acum dublă față de circuitul redresor cu o singură jumătate de undă și este de aproximativ 0,637Vmax din tensiunea de vârf, presupunând că nu există pierderi. VMAX este valoarea maximă de vârf într-o jumătate a înfășurării secundare, iar VRMS este valoarea RMS.




Funcționarea redresorului cu undă completă

Tensiunea de vârf a formei de undă de ieșire este aceeași ca înainte pentru redresorul cu jumătate de undă furnizat fiecare jumătate a înfășurări ale transformatorului au aceeași tensiune RMS. Pentru a obține o ieșire diferită de tensiune continuă pot fi utilizate diferite rapoarte ale transformatorului. Dezavantajul acestui tip de circuit redresor este că este nevoie de un transformator mai mare pentru puterea dată, cu două înfășurări secundare separate, dar identice, face ca acest tip de circuit de redresare cu undă completă să fie costisitor în comparație cu circuitul redresor FW Bridge.

Forme de undă de ieșire a redresorului cu undă completă

Forme de undă de ieșire a redresorului cu undă completă

Acest circuit oferă o imagine de ansamblu asupra funcționării unui redresor cu undă completă. Un circuit care produce aceeași formă de undă de ieșire ca circuitul redresor cu undă completă este cel al valului complet Redresor de pod . Un redresor monofazat utilizează patru diode rectificatoare individuale conectate într-un buclă închisă configurația podului pentru a produce unda de ieșire dorită. Avantajul acestui circuit de punte este că nu necesită un transformator special centrat, deci reduce dimensiunea și costul acestuia. Înfășurarea secundară unică este conectată la o parte a rețelei podului diodelor și sarcina la cealaltă parte.

Cele patru diode etichetate de la D1 la D4 sunt aranjate în perechi de serie cu doar două diode care conduc curent în fiecare durată a semiciclului. Când semiciclul pozitiv al alimentării dispare, diodele D1, D2 se conduc într-o serie în timp ce diodele D3 și D4 sunt polarizate invers și curentul curge prin sarcină. În timpul semiciclului negativ, diodele D3 și D4 se desfășoară într-o serie, iar diodele D1 și D2 se opresc deoarece sunt acum configurație inversată.

Curentul care curge prin sarcină este modul unidirecțional și tensiunea dezvoltată peste sarcină este, de asemenea, tensiune unidirecțională, la fel ca pentru modelul redresorului cu undă completă cu două diode anterioare. Prin urmare, tensiunea medie DC pe sarcină este de 0,637V. În timpul fiecărui semiciclu, curentul curge prin două diode în loc de o singură diodă, astfel încât amplitudinea tensiunii de ieșire este cu două căderi de tensiune cu 1,4V mai mică decât amplitudinea VMAX de intrare, frecvența de ondulare este acum de două ori frecvența de alimentare 100Hz pentru un alimentare sau 120Hz pentru o alimentare 60Hz.

Tipuri de redresor cu undă completă

Acestea sunt disponibile în două forme și anume redresorul cu undă completă cu filet central și circuitul redresor de punte. Fiecare tip de redresor cu undă completă include propriile sale caracteristici, astfel încât acestea să fie utilizate în aplicații diferite.

  • Redresor cu undă completă Atingeți centrul
  • Redresor de pod cu undă completă

Redresor cu undă completă Atingeți centrul

Acest tip de redresor poate fi construit cu un transformator cu filet prin înfășurare secundară unde AB este atins în punctul central „C” și două diode precum D1, D2 sunt conectate în partea superioară și inferioară a circuitului. Pentru rectificarea semnalului, dioda D1 utilizează tensiunea de curent alternativ care apare pe partea superioară a înfășurării secundare, în timp ce dioda D2 utilizează cea mai mică dintre înfășurare. Acest tip de redresor este utilizat pe scară largă în supapele termionice și tuburile de vid.

Centrat Atingeți FWR

Centrat Atingeți FWR

Circuitul redresorului cu undă completă al robinetului central este prezentat mai jos. În circuit, tensiunea de curent alternativ ca Vin circulă prin cele două terminale, cum ar fi AB, a înfășurării secundare a transformatorului, odată ce alimentarea de curent alternativ este activată.

Circuit de redresare a punții cu undă completă

Un redresor cu undă completă Bridge Rectifier poate fi proiectat cu patru diode rectificatoare. Nu folosește nicio atingere centrală. După cum sugerează și numele, circuitul include un circuit pod. Conectarea a patru diode în circuit se poate face în modelul unei punți cu buclă închisă. Acest redresor are un cost mai mic și are dimensiuni mai mici, datorită transformatorului fără filet central.

Circuit redresor FW Bridge

Circuit redresor FW Bridge

Diodele utilizate în acest circuit sunt denumite D1, D2, D3 și D4, unde două diode vor conduce simultan în loc de patru, cum ar fi D1 și D3 sau D2 și D4, bazate pe jumătatea ciclului superior sau jumătatea ciclului inferior alimentat în circuit.

Diferența dintre redresorul cu undă completă și redresorul cu jumătate de undă

Pe baza diferiților parametri, diferența dintre redresorul cu undă completă și redresorul cu jumătate de undă este discutat mai jos. Diferența dintre aceste două redresoare include următoarele.

Redresor pe jumătate de undă Redresor cu undă completă
Curentul redresorului cu jumătate de undă numai în timpul semiciclului pozitiv al intrării aplicate, prin urmare, acesta prezintă caracteristici unidirecționale.Redresor cu undă completă, ambele jumătăți ale semnalului de intrare sunt utilizate în același timp de funcționare, prin urmare prezintă caracteristici bidirecționale.
Acest circuit redresor cu jumătate de undă poate fi construit folosind o diodăAcest circuit redresor cu undă completă poate fi construit cu două sau patru diode
Factorul de utilizare a transformatorului pentru HWR este 0,287Factorul de utilizare a transformatorului pentru FWR este 0,693
Frecvența de undă de bază a HWR este „f”Frecvența de undă de bază a FWE este „2f”
Tensiunea inversă de vârf a redresorului cu jumătate de undă este ridicată cu valoarea de intrare furnizată.Tensiunea inversă de vârf a redresorului cu undă completă este dublă față de valoarea de intrare furnizată.
Reglarea tensiunii redresorului cu jumătate de undă este bunăReglarea tensiunii redresorului cu jumătate de undă este mai bună
Factorul de vârf al unui redresor cu jumătate de undă este 2Factorul de vârf al acestui redresor este de 1,414
În acest redresor, este posibilă saturația miezului transformatoruluiÎn acest redresor, saturația miezului transformatorului nu este posibilă
Costul HWR este mai micCostul FWR este ridicat
În HWR, atingerea centrală nu este necesarăÎn FWR, este necesară atingerea centrală
Factorul de ondulare al acestui redresor este mai mareFactorul de ondulare al acestui redresor este mai mic
Factorul de formă al HWR este 1,57Factorul de formă al FWR este 1,11
Cea mai mare eficiență utilizată pentru rectificare este de 40,6%Cea mai mare eficiență utilizată pentru rectificare este de 81,2%
Valoarea curentă medie a HWR este Imav / πValoarea medie curentă a FWR este de 2Imav / π

Caracteristicile redresorului cu undă completă

Caracteristicile unui redresor cu undă completă sunt discutate mai jos.

  • Factorul de ondulare
  • Factor de formă
  • Curent de ieșire DC
  • Tensiunea inversă de vârf
  • Valoarea pătrată medie a rădăcinii curentului de încărcare IRMS
  • Eficiența redresorului

Factorul de ondulare

Factorul de ondulare poate fi definit ca raportul dintre tensiunea de ondulare și tensiunea continuă DC. Funcția principală a acestui lucru este de a măsura undele existente în cadrul semnalului DC o / p, astfel încât, pe baza factorului de ondulare, semnalul DC poate fi indicat. Atunci când factorul de ondulare este ridicat, atunci acesta indică un semnal de curent continuu pulsatoriu. În mod similar, atunci când factorul de ondulare este scăzut, atunci acesta indică un semnal de curent continuu pulsatoriu.

Γ = √ (VrmsVDC)Două−1

Unde, γ = 0,48.

Factor de formă

Factorul de formă al redresorului cu undă completă poate fi definit ca raportul dintre valoarea RMS a curentului și curentul de ieșire DC.

Factor de formă = Valoarea RMS a curentului curent / curent continuu de ieșire.

Pentru un redresor cu undă completă, factorul de formă este de 1,11

Curent de ieșire DC

Fluxul de curent în ambele diode, cum ar fi D1 și D2, la rezistența de sarcină o / p, cum ar fi RL, este în aceeași direcție. Deci, curentul o / p este cantitatea de curent din ambele diode

Curentul generat prin dioda D1 este Imax / π.

Curentul generat prin dioda D2 este Imax / π.

Deci, curentul o / p (EuDC) = 2Imax / π .

Unde,

„Imax” este curentul maxim de încărcare DC

Tensiunea inversă de vârf (PIV)

Tensiunea inversă de vârf sau PIV este, de asemenea, cunoscută sub numele de tensiune inversă de vârf. Poate fi definit ca atunci când o diodă poate rezista la tensiunea maximă în starea de polarizare inversă. Dacă tensiunea aplicată este mai mare în comparație cu PIV, atunci dioda se va distruge definitiv.

PIV = 2Vs max

Tensiunea de ieșire DC

Tensiunea DC o / p poate apărea la rezistența de sarcină (RL) și poate fi dată ca. VDC = 2Vmax / π .

Unde,

„Vmax” este tensiunea secundară maximă.

EuRMS

Valoarea pătrată medie a rădăcinii curentului de încărcare al unui redresor cu undă completă este

EuRMS= Im√2

VRMS

Valoarea pătrată medie a rădăcinii tensiunii de sarcină o / p a unui redresor cu undă completă este

VRMS= EuRMS× RL= Im / √2 × RL

Eficiența redresorului

Eficiența redresorului poate fi definită ca fracțiunea de putere DC o / p și puterea AC i / p. Eficiența redresorului indică cât de eficient convertește AC în DC. Când eficiența redresorului este ridicată, atunci se numește un redresor bun, în timp ce eficiența este scăzută, atunci se numește redresor ineficient.

Η = Ieșire (PDC) / Intrare (PAC)

Pentru acest redresor, randamentul este de 81,2% și este dublu față de un redresor cu jumătate de undă.

Avantaje

avantajele unui redresor cu undă completă include următoarele.

  • În comparație cu jumătatea de undă, acest circuit are o eficiență mai mare
  • Acest circuit folosește ambele cicluri, deci nu există pierderi în puterea o / p.
  • În comparație cu un redresor cu jumătate de undă, factorul de ondulare al acestui redresor este mai mic
  • Odată ce ambele cicluri utilizate în rectificare nu se pierd în semnalul de tensiune i / p
  • Puteți utiliza patru diode individuale de putere pentru a realiza o punte cu undă completă, componentele redresoare de punte readymade sunt disponibile la distanță într-o gamă de dimensiuni diferite de tensiune și curent care pot fi lipite direct într-un Placă de circuit PCB sau să fie conectat prin conectori pică.
  • Puntea cu undă completă ne oferă o valoare medie DC mai mare, cu o ondulare mai puțin suprapusă, în timp ce forma de undă de ieșire este dublă față de frecvența sursei de intrare. Prin urmare, creșteți nivelul său mediu de ieșire DC chiar mai mare conectând un condensator de netezire adecvat pe ieșirea circuitului podului.
  • Avantajele unui redresor de punte cu undă completă sunt că are o valoare de ondulare AC mai mică pentru o sarcină dată și un rezervor sau un condensator de netezire mai mic decât un circuit echivalent cu jumătate de undă. Frecvența fundamentală a tensiunii de ondulare este de două ori mai mare decât cea a frecvenței de alimentare AC 100Hz, unde pentru jumătatea de undă este exact egală cu frecvența de alimentare 50Hz.
  • Cantitatea de tensiune de undă care este suprapusă deasupra tensiunii de alimentare DC de către diode poate fi practic eliminată prin adăugarea unui filtru π mult îmbunătățit la bornele de ieșire ale podului. Filtrul trece-jos este format din doi condensatori de netezire de aceeași valoare și un sufocator sau inductanță peste aceștia pentru a introduce o cale de impedanță ridicată la componenta alternativă de ondulare.
  • Alternativa este de a folosi un regulator de tensiune 3 terminal IC, cum ar fi un LM78xx unde „xx” reprezintă valoarea tensiunii de ieșire pentru o tensiune de ieșire pozitivă sau echivalentul său invers LM79xx pentru o tensiune de ieșire negativă care poate reduce ondularea cu mai mult de 70dB foaie de date în timp ce livrați un curent de ieșire constant de peste 1 amp.
  • Este componenta de bază pentru a obține tensiune DC pentru componentele care funcționează cu tensiune DC. Se poate descrie funcționarea acestuia ca un proiect de redresare cu undă completă.
  • Este inima circuitului și folosește podul cu diode. Condensatoarele sunt folosite pentru a scăpa de ondulații. Pe baza cerinței tensiunii DC.

Dezavantaje

dezavantajele unui redresor cu undă completă include următoarele.

  • Utilizează patru diode pentru a proiecta circuitul
  • Acest circuit nu este utilizat ori de câte ori este necesară corectarea unei tensiuni mici deoarece conexiunea a două diode se poate face în serie și asigură o cădere de tensiune dublă datorită rezistenței lor interioare.
  • În comparație cu jumătatea de undă, este complicat.
  • Tensiunea inversă de vârf a diodei este ridicată, deci acestea sunt mai mari și mai costisitoare.
  • Acest redresor este complex pentru a plasa robinetul central peste înfășurarea minoră.
  • DC o / p este mic deoarece fiecare diodă folosește pur și simplu jumătate din tensiunile secundare ale transformatorului.

Aplicații

aplicații ale unui redresor cu undă completă include următoarele.

  • Acest tip de redresor este utilizat în principal pentru identificarea amplitudinii semnalului radio modulant.
  • În sudarea electrică, tensiunea DC polarizată poate fi furnizată printr-un redresor de punte
  • Circuitul redresor de punte este utilizat într-un circuit de alimentare cu energie pentru diferite aplicații, deoarece poate converti tensiunea de la curent alternativ mare la curent continuu scăzut.
  • Aceste redresoare sunt utilizate pentru a furniza sursa de alimentare a dispozitivelor care funcționează cu o tensiune continuă similară cu LED-ul și motorul.

Astfel, este vorba despre o prezentare generală a unui redresor cu undă completă, circuit, funcționare, caracteristici, avantaje, dezavantaje și aplicațiile sale. Iată o întrebare pentru dvs., care sunt diferitele tipuri de redresoare?