Устройство выпрямителя. Мостовые выпрямители: устройство, принцип работы и применение

Что такое мостовой выпрямитель. Как устроен мостовой выпрямитель. Как работает мостовой выпрямитель. Какие преимущества у мостового выпрямителя. Где применяются мостовые выпрямители.

Что такое мостовой выпрямитель

Мостовой выпрямитель — это устройство для преобразования переменного тока в постоянный, состоящее из четырех диодов, соединенных по мостовой схеме. Это один из наиболее распространенных типов выпрямителей, широко применяемый в электронике и электротехнике.

Основные особенности мостового выпрямителя:

• Использует оба полупериода переменного тока
• Не требует трансформатора с отводом от середины
• Обеспечивает высокий КПД преобразования
• Имеет простую и надежную конструкцию
• Формирует на выходе сглаженное напряжение постоянного тока

Устройство мостового выпрямителя

Конструкция классического однофазного мостового выпрямителя включает следующие основные элементы:

• Четыре диода, соединенные в форме квадратного моста
• Два входных вывода для подачи переменного напряжения
• Два выходных вывода для снятия выпрямленного напряжения
• Сглаживающий конденсатор (опционально)
• Нагрузка, подключаемая к выходу

Диоды в схеме выполняют роль электронных ключей, пропуская ток только в одном направлении. Это позволяет преобразовать синусоидальное переменное напряжение в пульсирующее постоянное.

Принцип работы мостового выпрямителя

Работа мостового выпрямителя основана на свойстве диодов проводить ток только в одном направлении. Рассмотрим принцип действия на примере однофазной мостовой схемы:

1. В течение положительного полупериода входного напряжения открыты диоды D1 и D3. Ток протекает по цепи: (+) входа — D1 — нагрузка — D3 — (-) входа.
2. В отрицательный полупериод открываются диоды D2 и D4. Ток идет по пути: (-) входа — D2 — нагрузка — D4 — (+) входа.
3. В результате через нагрузку протекает ток одного направления в течение обоих полупериодов.
4. На выходе формируется пульсирующее напряжение, которое сглаживается конденсатором.

Таким образом, мостовой выпрямитель эффективно преобразует переменное напряжение в постоянное, используя оба полупериода входного сигнала.

Преимущества мостового выпрямителя

Мостовые выпрямители обладают рядом важных достоинств по сравнению с другими схемами:

• Высокий КПД преобразования — до 81%
• Низкий уровень пульсаций выходного напряжения
• Отсутствие трансформатора с отводом от середины
• Простота конструкции и надежность
• Небольшие габариты
• Низкая стоимость

Благодаря этим преимуществам мостовые выпрямители нашли широкое применение в различных областях электроники и электротехники.

Разновидности мостовых выпрямителей

Существует несколько основных типов мостовых выпрямительных схем:

• Однофазные мостовые выпрямители — для однофазных цепей переменного тока
• Трехфазные мостовые выпрямители — для трехфазных сетей
• Управляемые мостовые выпрямители — с тиристорами вместо диодов
• Мостовые выпрямители с умножением напряжения
• Активные мостовые выпрямители на транзисторах

Выбор конкретного типа зависит от требований к выходным параметрам, мощности и других особенностей применения.

Где применяются мостовые выпрямители

Мостовые выпрямители широко используются в различных областях:

• Источники питания электронной аппаратуры
• Зарядные устройства для аккумуляторов
• Сварочные аппараты
• Электроприводы постоянного тока
• Системы электроснабжения постоянного тока
• Электролизные установки
• Выпрямители для гальванических производств

Благодаря простоте и эффективности мостовые выпрямители остаются одним из основных способов получения постоянного тока из переменного в современной технике.

Расчет и проектирование мостовых выпрямителей

При разработке мостового выпрямителя необходимо выполнить следующие основные расчеты:

1. Определение требуемых выходных параметров — напряжения и тока
2. Выбор типа и параметров диодов
3. Расчет трансформатора (если требуется)
4. Выбор сглаживающего фильтра
5. Тепловой расчет и выбор системы охлаждения

При проектировании учитывают следующие факторы:

• Входное напряжение и частота
• Требуемая мощность
• Допустимый уровень пульсаций
• Коэффициент полезного действия
• Условия эксплуатации

Правильный расчет позволяет создать оптимальную конструкцию выпрямителя для конкретного применения.

Что такое сварочный выпрямитель, как он устроен и работает?

Сварочные выпрямители – устройства, назначением которых является преобразование переменного тока в постоянный, что необходимо при работе со средне- и высокоуглеродистыми марками стали, чугуном, цветными металлами и сплавами. Сварка на постоянном токе облегчает формирование аккуратных швов, снижает разбрызгивание металла, повышает прочность сварного соединения.

Конструкционные особенности и принцип действия полупроводниковых сварочных выпрямителей

Конструкция выпрямителя в классическом варианте включает следующие компоненты:

• Диодные мосты. Диоды в сварочных выпрямителях собирают по мостовым схемам – одно- или трехфазной. Востребована трехфазная схема, обеспечивающая стабильность сварочной дуги, она подходит для элементов различной толщины, позволяет осуществлять не только сварку, но и резку. Для резки устанавливают высокое значение силы тока.
• Понижающий трансформатор. На этом устройстве происходит уменьшение напряжения и повышение силы тока.
• Охлаждающая система. Обычно это вентилятор, обеспечивающий постоянный воздушный поток к полупроводниковым элементам, которые нагреваются во время работы. В некоторых аппаратах устанавливают датчики перегрева.
• Датчики контроля напряжения. При напряжении питания, превышающем предельное значение, датчики подают сигнал автомату на отключение.
• Пусковая и измерительная аппаратура.
• Регуляторы, позволяющие установить значения тока в соответствии с толщиной свариваемого металла.

Принцип работы сварочного выпрямителя

• Ток из электросети или от электрогенератора попадает на первичную обмотку понижающего трансформатора.
• На вторичную обмотку поступает ток пониженного напряжения и повышенной силы.
• Ток пониженного напряжения поступает на выпрямительные диодные мосты. Полупроводниковые элементы открывают ток в одном направлении, и закрывают – в противоположном. Производители чаще всего используют селеновые и кремниевые полупроводники. Селеновые элементы стоят недорого и способны выдерживать значительные перегрузки, кремниевые обеспечивают высокий КПД, но плохо переносят перегрузки.

Виды регулирования силы тока на выходе:

• Ступенчатая регулировка – наиболее часто встречающийся вариант. Разные модели могут иметь разный шаг, но в любом варианте такая настройка является грубой.
• Тонкая настройка. Осуществляется методом дроссельного насыщения. Дроссель (комплекс из нескольких катушек) устанавливается между диодами и трансформатором.
• Точная регулировка с использованием тиристорного блока.

Точность регулировки напрямую влияет на удобство проведения работ и качество полученного результата.

Разновидности выпрямительных устройств

В зависимости от внешних характеристик, различают три типа сварочных выпрямителей:

• Крутопадающие внешние характеристики. Такие аппараты востребованы для ручной дуговой сварки и для работы с неплавящимся электродом в среде защитных газов. В устройство выпрямителей входит понижающий трансформатор с высоким рассеиванием магнитного поля. Сварочный ток настраивается путем корректировки дистанции между первичной и вторичной обмотками трансформатора.
• Жесткие внешние характеристики. Выпрямители этого типа используются для сварочных работ с плавящимся электродом в углекислом газе или другой защитной газовой среде, под флюсом, с использованием порошковой проволоки.
• Универсальные. Такие устройства позволяют получать падающие и жесткие внешние характеристики. Поэтому они подходят для широкого перечня сварочных процессов – ручных и автоматизированных, плавящимися и неплавящимися электродами, в газовых средах, под флюсом. В конструкцию входят понижающий трансформатор и дроссели насыщения.

Сварочные выпрямители на диодных мостах с различными техническими характеристиками дают возможность сваривать металлические элементы толщиной от 1 до 50 мм. Они удобны в работе и обслуживании, просты в настройке, мобильны. К недостаткам можно отнести слабую устойчивость к перепадам напряжения питающего тока и длительным коротким замыканиям.

Автоматизированные зарядные устройства — полупроводниковые выпрямители для зарядки аккумуляторов

• Главная
• О компании
• Новости
• Продукция
• Выбор зарядных устройств
• Аналоги
• Контакты

Выпрямители применяются для зарядки любых типов аккумуляторных батарей электрокаров, электропогрузчиков, пассажирских вагонов, локомотивов, тепловозов. Многоканальные зарядные устройства применяются в автохозяйствах для групповой зарядки аккумуляторов автотракторной техники.

Основные параметры и массогабаритные показатели некоторых выпрямителей

Марка изделий	ТПЕ-63-28,5 ВЗА-63-28,5	ТПЕ-80-55 ВЗА-80-55	ТПП-80-80 ТПЕ-80-80 ВЗА-80-80	ТПП-80-110 ТПЕ-80-110 ВЗА-80-110	ТПП-125-80 ВЗА-125-80	ТПП-160-70 ВЗА-160-70	ТПП-200-60 ВЗА-200-60	ТПП-160-120 ВЗА-160-120
Номинальный ток, А	63	80	80	80	125	160	200	160
Номинальное напряжение, В	28,5	55	80	110	80	70	60	120
Мощность, кВт	2,0	4,4	6,4	8,8	10,0	11,2	12,0	19,2
Масса, кг	70	80	160	175	190	190	200	230
Исполнение корпуса	1	1	2	2	2	2	2	3

Габариты для исполнения корпуса:
Исполнение 1 — не более 400х500х800
Исполнение 2 — не более 400х600х1250
Исполнение 3 — не более 400х600х1600

Серия ТПЕ, ТПП, УЗА

---

• ТПЕ-63-55

  Выпрямитель зарядный автоматизированный, 380 В, для зарядки батарей до 55 В, 63 А, с таймером

• ТПЕ-63-80

  Выпрямитель зарядный автоматизированный, 380 В, для зарядки батарей до 80 В, 63 А, с таймером

• ТПЕ-63-120

  Выпрямитель зарядный автоматизированный, 380 В, для зарядки батарей до 120 В, 63 А, с таймером

• ТПЕ-80-55

  Выпрямитель зарядный автоматизированный, 380 В, для тяговых батарей электропогрузчиков, электрокаров, 80 А, 55 В

• ТПЕ-80-80

  Выпрямитель зарядный автоматизированный, 380 В, для тяговых батарей электропогрузчиков, электрокар, 80 А, 80 В

• ТПЕ-80-110

  Выпрямитель зарядный автоматизированный ТПЕ-80-110 — 380 В, для тяговых батарей электропогрузчиков, электрокар, 80 А, 110 В

• ТПЕ-80-130

  Выпрямитель зарядный автоматизированный ТПЕ-80-130 — 380 В, для тяговых батарей электропогрузчиков, электрокар, 80 А, 130 В

• ТПЕ-110-55

  Выпрямитель зарядный автоматизированный ТПЕ-110-55 — 380 В, для тяговых батарей электропогрузчиков, электрокар, 80 А, 55 В

• ТПЕ-110-80

  Выпрямитель зарядный автоматизированный ТПЕ-110-80 — 380 В, для тяговых батарей электропогрузчиков, электрокар, 110 А, 80 В

• ТПП-110-110

  Выпрямитель зарядный ТПП-110-110 — питание 380 В, для тяговых аккумуляторных батарей, в частности для электропогрузчиков, электрокар, 110 А, 110 В

• ТПП-125-80

  Выпрямитель зарядный ТПП-125-80 предназначен для зарядки тяговых аккумуляторных батарей электропогрузчиков и электрокаров емкостью до 1000 А/час стабилизированным выпрямленным током.

• УЗА-150-80

  Устройство зарядное автоматизированное УЗА-150-80 предназначено для зарядки тяговых аккумуляторных батарей электропогрузчиков и электрокаров емкостью до 1000 А/час стабилизированным выпрямленным током.

• ТПП-160-28,5

  Выпрямитель зарядный ТПП-160-28,5 предназначен для зарядки тяговых аккумуляторных батарей электропогрузчиков и электрокаров емкостью до 1000 А/час стабилизированным выпрямленным током.

• ТПП-160-70

  Выпрямитель зарядный ТПП-160-70 предназначен для зарядки тяговых аккумуляторных батарей электропогрузчиков и электрокаров емкостью до 1000 А/час стабилизированным выпрямленным током.

• ТПП-160-120

  Выпрямитель зарядный ТПП-160-120 предназначен для зарядки тяговых аккумуляторных батарей электропогрузчиков и электрокаров емкостью до 1000 А/час стабилизированным выпрямленным током.

• ТПП-200-60

  Выпрямитель зарядный ТПП-200-60 предназначен для зарядки тяговых аккумуляторных батарей электропогрузчиков и электрокаров емкостью до 1000 А/час стабилизированным выпрямленным током.

• ТПП-200-28,5

  Выпрямитель зарядный ТПП-200-28,5 предназначен для зарядки тяговых аккумуляторных батарей электропогрузчиков и электрокаров емкостью до 1000 А/час стабилизированным выпрямленным током.

• УЗА-200-60

  Устройство зарядное автоматизированное УЗА-200-60 предназначено для зарядки тяговых аккумуляторных батарей электропогрузчиков и электрокаров емкостью до 1000 А/час стабилизированным выпрямленным током.

• УЗА-200-72

  Устройство зарядное автоматизированное УЗА-200-72 предназначено для зарядки тяговых аккумуляторных батарей электропогрузчиков и электрокаров емкостью до 2000 А/час стабилизированным выпрямленным током.

• ТПП-200-110

  Выпрямитель зарядный ТПП-200-110 предназначен для зарядки тяговых аккумуляторных батарей электропогрузчиков и электрокаров емкостью до 1000 А/час стабилизированным выпрямленным током.

• ТПП-200-200

  Выпрямитель зарядный ТПП-200-200 предназначен для зарядки тяговых аккумуляторных батарей электропогрузчиков и электрокаров емкостью до 1000 А/час стабилизированным выпрямленным током.

---

Серия ВЗА — автоматические

---

• ВЗА-63-120-2 ЭМ

  Установка зарядная автоматизированная ВЗА-63-120-2 ЭМ двухканальная

• ВЗА-63-130 ЭМ

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог ТПЕ-63-80

• ВЗА-63-180 ЭМ

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог ТПЕ-63-180

• ВЗА-80-80 ЭМ

  Выпрямитель ВЗА-80-80 ЭМ — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядного устройства ТПЕ-80-80

• ВЗА-80-80-2 ЭМ

  Установка зарядная автоматизированная ВЗА-80-80-2 ЭМ двухканальная

• ВЗА-80-110 ЭМ

  Выпрямитель зарядный ВЗА-80-110 ЭМ — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядного устройства ТПЕ 80-110

• ВЗА-80-120-2 ЭМ

  Установка зарядная автоматизированная ВЗА-80-120-2 ЭМ двухканальная

• ВЗА-80-130 ЭМ

  Выпрямитель зарядный ВЗА-80-130 ЭМ — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядного устройства ТПЕ 80-130

• ВЗА-90-180 ЭМ

  Выпрямитель зарядный ВЗА-90-180 ЭМ — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядного устройства ТПЕ 90-180

• ВЗА-100-60-2 ЭМ

  Двухпостовое автоматическое зарядное устройство

• ВЗА-110-80 ЭМ

  Выпрямитель зарядный ВЗА-110-80 ЭМ — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядного устройства ТПЕ 110-80

• ВЗА-110-110 ЭМ

  Выпрямитель зарядный ВЗА-110-110 ЭМ — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядного устройства ТПЕ 110-110

• ВЗА-125-80 ЭМ

  Выпрямитель зарядный ВЗА-125-80 ЭМ — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядного устройства ТПП-125-80

• ВЗА-125-120 ЭМ

  Выпрямитель зарядный ВЗА-125-120 ЭМ — устройство зарядное автоматическое

• ВЗА-150-80 ЭМ

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядного устройства УЗА-150-80

• ВЗА-150-120 ЭМ

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядного устройства УЗА-150-120

• ВЗА-160-28,5 ЭМ

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядного устройства ТПП-160-28,5

• ВЗА-160-70 ЭМ

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядных устройств ТПП-160-70 и УЗА-150-80

• ВЗА-160-120 ЭМ

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядного устройства ТПП-160-120

• ВЗА-160-230 ЭМ

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядного устройства ТПП-160-230

• ВЗА-200-60 ЭМ

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядных устройств ТПП-200-60 и УЗА-200-60

• ВЗА-200-80 ЭМ

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядных устройств ТПП-200-80

• ВЗА-200-110 ЭМ

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядного устройства ТПП-200-110

• ВЗА-200-220 ЭМ

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматическое — усовершенствованный аналог зарядного устройства ТПП-160-120

---

Компактные и многоканальные устройства

---

• ВЗА-15-65-2 ЭМ

  Автоматизированное зарядное устройство двухканальное, 15 А, 65 В

• ВЗА-20-36-2 ЭМ

  Автоматизированное зарядное устройство двухканальное, 20 А, 36 В

• ВЗА-30-36-2 ЭМ

  Автоматизированное зарядное устройство двухканальное, 30 А, 36 В

• ВЗА-20-18-4 ЭМ

  Четырехканальное автоматизированное зарядное устройство — аналог АЗУ-Н1 — для всех типов аккумуляторов номинальным напряжением до 12 В

• ВЗА-20-36-4 ЭМ

  Четырехканальное автоматизированное зарядное устройство — аналог АЗУ-Н1 — для всех типов аккумуляторов номинальным напряжением до 24 В

• ВЗА-30-18-4 ЭМ

  Четырехканальное автоматизированное зарядное устройство — аналог АЗУ-Н1 — для всех типов аккумуляторов номинальным напряжением до 12 В

• ВЗА-30-36-4 ЭМ

  Четырехканальное автоматизированное зарядное устройство — аналог АЗУ-Н1 — для всех типов аккумуляторов номинальным напряжением до 24 В

• ВЗА-40-28,5-4 ЭМ

  Четырехканальное зарядное устройство для заряда всех типов аккумуляторных батарей (АБ) с номинальным напряжением 6 В, 12 В, 24 В

• ВЗА-63-36-4 ЭМ

  Четырехканальное автоматизированное зарядное устройство — аналог АЗУ-Н1 — для всех типов аккумуляторов номинальным напряжением до 24 В

• ВЗА-60-28,5-4 ЭМ

  Четырехканальное зарядное устройство для заряда всех типов аккумуляторных батарей (АБ) с номинальным напряжением 6 В, 12 В, 24 В

• АЗУ-Н

  Четырехканальное автоматизированное зарядное устройство

• ЗУ-15-60
• БР-20

  Для разрядки всех типов аккумуляторных батарей с номинальный напряжением 12 В регулируемым током от 2 А до 21 А

• ВЗА-30-110 ЭМК

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматизированное компактное

• ВЗА-30-150 ЭМК

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматизированное компактное 30 А, 150 В.

• ВЗА-40-130 ЭМК

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматизированное компактное 40 А, 130 В.

• ВЗА-50-110 ЭМК

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматизированное компактное

• ВЗА-63-28,5 ЭМК

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматизированное компактное

• ВЗА-63-55 ЭМК

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматизированное компактное

• ВЗА-63-80 ЭМК

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматизированное компактное

• ВЗА-80-55 ЭМК

  Выпрямитель — устройство зарядное автоматизированное компактное

---

Условия эксплуатации:

• высота над уровнем моря не более 1000 м при обеспечении номинальных выходных параметров выпрямителя;
• температура окружающего воздуха от –10 °С до +40 °С; не допускается эксплуатация при выпадении инея внутри выпрямителя;
• верхнее значение относительной влажности окружающего воздуха до 98 % при температуре +25 °С;
• окружающая среда не взрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и па-ров в концентрациях, не насыщенная разрушающей пылью и водяными парами, с содержанием не токопроводящей пыли не более 0,2мг/м³.

В части воздействия механических факторов группа условий эксплуатации М2.

Рабочее положение выпрямителя в пространстве — вертикальное, допускается отклонение от вертикали не более 5° в любую сторону.

Режим работы выпрямителя — длительный.

• Зарядные устройства
  • Выбор зарядных устройств
  • Серия ТПЕ, ТПП, УЗА
  • Серия ВЗА — автоматические
  • Компактные и многоканальные устройства ВЗА, АЗУ-Н
  • Типовые зарядные кривые
• Зарядно-разрядные устройства
• Агрегаты-выпрямители стартерные
• Пускозарядные устройства для ЖД
• Выпрямители для гальваники
• Установки нагрева заготовок
• Зарядно-подзарядные устройства
• Преобразователи для электротехнологии
• Продукция под заказ
• Перечень аналогов

 

   

+7 (347) 246-44-00 многоканальный | e-mail: elmodul@gmail. com

Мостовой выпрямитель – определение, конструкция и работа

До переходя к мостовому выпрямителю, нам нужно знать, что на самом деле выпрямитель и для чего нужен выпрямитель. Так сначала давайте посмотрим на эволюцию выпрямителей.

Эволюция выпрямители

Выпрямители являются в основном делятся на три типа: Полуволновые выпрямитель, центр двухполупериодный выпрямитель с ответвлениями и мостовой выпрямитель. Все эти три выпрямителя имеют общую цель — преобразовать Чередование Ток (AC) в прямой Ток (постоянный ток).

Нет все эти три выпрямителя эффективно преобразуют Переменный ток (AC) в постоянный ток (DC), только Двухполупериодный выпрямитель с центральным отводом и мостовой выпрямитель эффективно преобразовывать переменный ток (AC) в постоянный Ток (постоянный ток).

В однополупериодного выпрямителя допускается только 1 полупериод, а оставшийся полупериод заблокирован. В результате почти половина приложенная мощность теряется в однополупериодном выпрямителе. В Кроме того, выходной ток или напряжение вырабатываемый однополупериодным выпрямителем, представляет собой не чистый постоянный ток, а пульсирующий постоянный ток, который не очень полезен.

В Чтобы решить эту проблему, ученые разработали новый тип выпрямителя, известный как двухполупериодный с центральным отводом выпрямитель.

Основным преимуществом двухполупериодного выпрямителя со средним отводом является то, что он пропускает электрический ток как во время положительного, так и отрицательного полупериоды входного сигнала переменного тока. В результате ДК выходная мощность двухполупериодного выпрямителя с отводом от центра в два раза выше это однополупериодный выпрямитель. Помимо этого, ДК Выход двухполупериодного выпрямителя с отводом от середины содержит очень меньше пульсаций. В результате выход постоянного тока центра Двухполупериодный выпрямитель с ответвлениями более гладкий, чем полупериодный выпрямитель.

Однако, двухполупериодный выпрямитель с отводом от середины имеет один недостаток, который Используемый в нем трансформатор с центральным отводом очень дорого и занимает много места.

Кому сократить эти дополнительные расходы, ученые разработали новый тип выпрямитель, известный как мостовой выпрямитель. В мостовом выпрямителе центральный кран не требуется. Если спуститься или подняться напряжения не требуется, то можно даже трансформатор исключен в мостовом выпрямителе.

КПД мостового выпрямителя почти равен к центру подключен двухполупериодный выпрямитель. Единственное преимущество мостового выпрямителя над двухполупериодным выпрямителем с отводом от середины является снижение себестоимости.

В мостовой выпрямитель вместо использования трансформатор, используются четыре диода.

Сейчас мы получаем представление о трех типах выпрямителей. Половина волновой выпрямитель и двухполупериодный выпрямитель с центральным отводом (двухполупериодный выпрямитель) уже обсуждались в предыдущем учебники. Этот урок в основном посвящен мосту. выпрямитель.

Давайте взгляните на мостовой выпрямитель…!

Мост определение выпрямителя

A Мостовой выпрямитель представляет собой тип двухполупериодного выпрямителя, в котором используется четыре и более диода в конфигурации мостовой схемы для эффективного преобразовать переменный ток (AC) в постоянный ток (ОКРУГ КОЛУМБИЯ).

Мост конструкция выпрямителя

строительство Схема мостового выпрямителя показана на рисунке ниже. Мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов. а именно Д ₁ , Д ₂ , Д ₃ , Д ₄ и нагрузочный резистор R _L . Четыре диода подключены по схеме замкнутого контура (моста) к эффективно преобразовывать переменный ток (AC) в постоянный Ток (постоянный ток). Основное преимущество этой мостовой схемы конфигурация в том, что нам не требуется дорогой центр трансформатор с ответвлениями, что позволило снизить его стоимость и габариты.

входной сигнал переменного тока подается на две клеммы A и B и выходной сигнал постоянного тока получается через нагрузочный резистор R _L , который подключается между клеммами C и Д.

четыре диода Д ₁ , Д ₂ , Д ₃ , Д ₄ расположены последовательно только с двумя диодами, позволяющими ток в течение каждого полупериода. Например, диоды Д ₁ и D ₃ считаются одной парой, что позволяет электрический ток в течение положительного полупериода, тогда как диоды Д ₂ и Д ₄ считаются другая пара, которая пропускает электрический ток во время отрицательный полупериод входного сигнала переменного тока.

Как мост выпрямитель работает?

Когда входной сигнал переменного тока подается через мостовой выпрямитель, в течение положительного полупериода диоды Д ₁ и Д ₃ смещены в прямом направлении и пропускают электрический ток, в то время как диоды Д ₂ и Д ₄ смещены в обратном направлении и блокирует электрический ток. С другой стороны, во время диоды отрицательного полупериода D ₂ и D ₄ смещены в прямом направлении и пропускают электрический ток, в то время как диоды Д ₁ и D ₃ имеют обратное смещение и блокирует электрический ток.

Во время положительный полупериод, клемма А становится положительной в то время как клемма B становится отрицательной. Это вызывает диоды Д ₁ и Д ₃ с прямым смещением и при одновременно вызывает диоды Д ₂ и Д ₄ с обратным смещением.

направление тока во время положительного полупериода равно показано на рисунке A (т.е. от A до D до C до B).

Во время отрицательный полупериод, клемма B становится положительной в то время как клемма А становится отрицательной. Это вызывает диоды Д ₂ и Д ₄ с прямым смещением и при в то же время он вызывает диоды Д ₁ и Д ₃ с обратным смещением.

показано текущее направление потока во время отрицательного полупериода на рисунке B (т.е. от B до D до C до A).

Откуда двух приведенных выше рисунков (A и B), мы можем заметить, что направление тока через нагрузочный резистор R _L одинаково во время положительного полупериода и отрицательного полупериода цикл. Следовательно, полярность выходного сигнала постоянного тока одинаковы как для положительных, так и для отрицательных полупериодов. Выход Полярность сигнала постоянного тока может быть как полностью положительной, так и отрицательный. В нашем случае он полностью положительный. Если направление диодов меняется местами, то мы получаем полный отрицательный постоянный ток Напряжение.

Таким образом, мостовой выпрямитель пропускает электрический ток в обоих положительные и отрицательные полупериоды входного сигнала переменного тока.

Выходные сигналы мостового выпрямителя показаны на ниже рисунок.

Характеристики из мостовой выпрямитель

Пиковый инверсный Напряжение (PIV)

максимальное напряжение, которое диод может выдержать при обратном смещении состояние называется пиковым обратным напряжением (PIV)

или

максимальное напряжение, которое может выдержать непроводящий диод называется пиковым обратным напряжением (PIV).

Во время положительный полупериод, диоды Д ₁ и Д ₃ находятся в проводящем состоянии, а диоды D ₂ и D ₄ находятся в непроводящем состоянии. На с другой стороны, во время отрицательного полупериода диоды Д ₂ и D ₄ находятся в проводящем состоянии, в то время как диоды Д ₁ и Д ₃ стоят в непроводящее состояние.

Дано пиковое обратное напряжение (PIV) для мостового выпрямителя. по

PIV = В _Smax

Коэффициент пульсации

гладкость выходного сигнала постоянного тока измеряется с использованием известного коэффициента как фактор пульсации. Выходной сигнал постоянного тока с очень меньшим пульсации рассматриваются как гладкий сигнал постоянного тока, в то время как выходной сигнал постоянного тока с высокими пульсациями считается высоким пульсирующий сигнал постоянного тока.

Пульсация фактор математически определяется как отношение напряжения пульсаций к чистое постоянное напряжение.

коэффициент пульсации мостового выпрямителя определяется как

 

коэффициент пульсации мостового выпрямителя равен 0,48, что соответствует в качестве центрального двухполупериодного выпрямителя.

Выпрямитель эффективность

выпрямитель Эффективность определяет, насколько эффективно выпрямитель преобразует Переменный ток (AC) в постоянный ток (DC).

Высокий выпрямитель КПД указывает на самый надежный выпрямитель, а низкий КПД выпрямителя указывает на плохой выпрямитель.

Выпрямитель эффективность определяется как отношение выходной мощности постоянного тока к мощности переменного входная мощность.

 

максимальный КПД мостового выпрямителя 81,2% который аналогичен двухполупериодному выпрямителю с центральным отводом.

Преимущества мостового выпрямителя

Низкий пульсации в выходном сигнале постоянного тока

Выходной сигнал постоянного тока мостового выпрямителя более плавный, чем полупериодный выпрямитель. Другими словами, мост выпрямитель имеет меньше пульсаций по сравнению с однополупериодным выпрямитель. Однако коэффициент пульсации моста выпрямитель такой же, как двухполупериодный выпрямитель с центральным отводом.

Высокий выпрямитель эффективность

выпрямитель КПД мостового выпрямителя очень высок по сравнению с к однополупериодному выпрямителю. Тем не менее, выпрямитель КПД мостового выпрямителя и двухполупериодного отвода от середины выпрямитель такой же.

Низкий потери мощности

In однополупериодный выпрямитель только один полупериод входного переменного тока сигнал разрешен, а оставшийся полупериод входного Сигнал переменного тока заблокирован. В результате почти половина приложенная входная мощность тратится впустую.

Однако, в мостовом выпрямителе допускается электрический ток в течение как положительных, так и отрицательных полупериодов входного сигнала Сигнал переменного тока. Таким образом, выходная мощность постоянного тока почти равна входная мощность переменного тока.

Недостатки из мостовой выпрямитель

Мост выпрямитель схема выглядит очень сложной

В однополупериодный выпрямитель, используется только один диод, тогда как в двухполупериодном выпрямителе с отводом от середины используются два диода. Но в мостовом выпрямителе мы используем четыре диода для работа схемы. Так выглядит схема мостового выпрямителя более сложный, чем однополупериодный выпрямитель и центральный ответвитель двухполупериодный выпрямитель.

Подробнее потеря мощности по сравнению с полной волной с центральным отводом выпрямитель

В электронный цепи, чем больше диодов мы используем, тем больше будет падение напряжения. происходить. Потери мощности в мостовом выпрямителе почти равны центральный двухполупериодный выпрямитель. Однако на мосту выпрямитель, падение напряжения немного больше по сравнению с центральный двухполупериодный выпрямитель. Это связано с двумя дополнительные диоды (всего четыре диода).

В Двухполупериодный выпрямитель с отводом от середины, проводящий только один диод в течение каждого полупериода. Итак, падение напряжения в цепи составляет 0,7 вольта. А вот в мостовом выпрямителе два диода, которые соединены последовательно в течение каждого полупериода. Так падение напряжения происходит за счет двух диодов, что равно 1,4 вольта (0,7 + 0,7 = 1,4 вольта). Однако потеря мощности из-за этого падение напряжения очень мало.

«Это статья только о мостовом выпрямителе. Если вы хотите прочитать о мостовом выпрямителе с фильтром посетить: мостовой выпрямитель с фильтром»

Однополупериодный выпрямитель – положительный и отрицательный однополупериодный выпрямитель

A выпрямитель не что иное, как простой диод или группа диодов, которая преобразует переменный Ток (AC) в прямой Ток (постоянный ток).

Мы известно, что диод пропускает электрический ток в одном направлении и блокирует электрический ток в другом направлении. Мы используя этот принцип для построения различных типов выпрямители.

Выпрямители являются делятся на разные виды в зависимости от количества диоды, используемые в цепи или расположение диодов в цепи схема. Основные типы выпрямителей: однополупериодные выпрямитель и полный волновой выпрямитель.

Давайте взгляните на однополупериодный выпрямитель….

Полупериодный выпрямитель определение выпрямителя

Половина волны выпрямитель — тип выпрямителя, который преобразует положительный полупериод (положительный ток) входного сигнала в пульсирующий выходной сигнал постоянного тока.

или

Половина волны выпрямитель — это тип выпрямителя, который допускает только половину цикл (либо положительный полупериод, либо отрицательный полупериод) входной сигнал переменного тока, в то время как другой полупериод заблокирован.

Для Например, если разрешен положительный полупериод, то отрицательный полупериод блокируется. Аналогично, если отрицательный полупериод разрешен, тогда положительный полупериод заблокирован. Однако однополупериодный выпрямитель не позволит положительные и отрицательные полупериоды одновременно.

Следовательно, полупериод (положительный или отрицательный) входного сигнала сигнал теряется.

Что полупериодный выпрямитель?

однополупериодный выпрямитель является простейшей формой выпрямителя. Мы используем только один диод для построения полуволны выпрямитель.

однополупериодный выпрямитель состоит из источника переменного тока, трансформатора (понижающий), диод и резистор (нагрузка). диод ставится между трансформатором и резистором (нагрузкой).

АС источник

Источник переменного тока подает переменный ток в цепь. переменный ток часто изображают синусоидальным форма волны.

Трансформатор

Трансформатор это устройство, которое уменьшает или увеличивает напряжение переменного тока. понижающий трансформатор снижает переменное напряжение от высокого до низкое, тогда как повышающий трансформатор увеличивает напряжение переменного тока от низкого к высокому. В однополупериодном выпрямителе мы обычно используем понижающий трансформатор, потому что напряжение нужно для диода очень мало. Применение большого Напряжение переменного тока без использования трансформатора будет постоянно уничтожить диод. Итак, мы используем понижающий трансформатор пополам. волновой выпрямитель. Однако в некоторых случаях мы используем шаг вверх. трансформатор.

В у понижающего трансформатора первичная обмотка больше витков, чем вторичная обмотка. Итак, шаг вниз трансформатор снижает напряжение от первичной обмотки до вторичная обмотка.

Диод

А диод представляет собой двухконтактное устройство, которое пропускает электрический ток в одном направлении и блокирует электрический ток в другом направление.

Резистор

А Резистор — это электронный компонент, который ограничивает текущий поток до определенного уровня.

Половина волны работа выпрямителя

Положительная половина волновой выпрямитель

Когда высокий Подается переменное напряжение (60 Гц), понижающий трансформатор уменьшает это высокое напряжение до низкого напряжения. Таким образом, низкий напряжение возникает на вторичной обмотке трансформатор. Низкое напряжение, возникающее на вторичной обмотка трансформатора называется вторичным напряжением (V _S ). Напряжение переменного тока или сигнал переменного тока, подаваемые на трансформатор, ничего, кроме входного сигнала переменного тока или входного напряжения переменного тока.

низкое переменное напряжение, создаваемое понижающим трансформатором, непосредственно на диод.

Когда на диод (D) подается низкое переменное напряжение во время положительный полупериод сигнала, диод направлен вперед смещен и пропускает электрический ток, тогда как во время отрицательный полупериод, диод обратный смещается и блокирует электрический ток. Простыми словами, диод допускает положительный полупериод входного переменного тока сигнал и блокирует отрицательный полупериод входного переменного тока сигнал.

положительный полупериод входного сигнала переменного тока или напряжения переменного тока приложенное к диоду аналогично прямому постоянному напряжению подается на диод p-n перехода аналогично отрицательному полупериод входного сигнала переменного тока, подаваемого на диод, равен аналогично обратному постоянному напряжению, приложенному к p-n переходной диод.

Мы знайте, что диод пропускает электрический ток, когда он направлен вперед смещен и блокирует электрический ток, когда он обратный пристрастный. Точно так же в цепи переменного тока диод позволяет электрический ток во время положительного полупериода (прямой смещен) и блокирует электрический ток во время отрицательной половины цикл (с обратным смещением).

положительный однополупериодный выпрямитель не полностью блокирует отрицательные полупериоды. Он допускает небольшую порцию негатива полупериоды или небольшой отрицательный ток. Этот ток генерируются неосновными носителями в диоде.

ток, производимый неосновными носителями, очень мал. Так им пренебрегают. Мы не можем визуально увидеть небольшую часть отрицательные полупериоды на выходе.

В идеальный диод, отрицательные полупериоды или отрицательный ток равен нулю.

резистор, установленный на выходе, потребляет постоянный ток генерируется диодом. Следовательно, резистор также известен как электрическая нагрузка. Выходное постоянное напряжение или постоянный ток измерено на нагрузочном резисторе R _L .

электрическая нагрузка есть не что иное, как электрическая составляющая цепь, потребляющая электрический ток. В полуволне выпрямителя, резистор потребляет постоянный ток, генерируемый диод. Итак, резистор в однополупериодном выпрямителе известен. как груз.

Иногда, нагрузка также относится к мощности, потребляемой схема.

Нагрузочные резисторы используются в однополупериодных выпрямителях для ограничения или заблокировать необычный избыточный постоянный ток, создаваемый диод.

Таким образом, однополупериодный выпрямитель допускает положительные полупериоды и блокирует отрицательные полупериоды. Однополупериодный выпрямитель, который разрешает положительные полупериоды и блокирует отрицательные полупериоды называется выпрямителем положительной полуволны. Выход постоянного тока ток или сигнал постоянного тока, создаваемый положительной полуволной выпрямитель представляет собой серию положительных полупериодов или положительных синусоидальные импульсы.

Сейчас давайте посмотрим на отрицательную полуволну выпрямитель……..

Минус однополупериодный выпрямитель

строительство и работа выпрямителя отрицательной полуволны почти аналогичен выпрямителю положительной полуволны. Единственная вещь мы меняем здесь направление диода.

Когда Подается переменное напряжение, понижающий трансформатор уменьшает высокого напряжения к низкому напряжению. Это низкое напряжение подается на диод.

Отличие положительный полупериодный выпрямитель, отрицательный полупериод выпрямитель пропускает электрический ток во время отрицательного полупериод входного сигнала переменного тока и блокирует электрический ток во время положительного полупериода входного сигнала переменного тока.

Во время отрицательный полупериод, диод смещен в прямом направлении и во время положительного полупериода диод смещен в обратном направлении, поэтому выпрямитель отрицательной полуволны пропускает электрический ток только в отрицательный полупериод.

Таким образом, отрицательный полупериодный выпрямитель допускает отрицательные полупериоды и блокирует положительные полупериоды.

отрицательный однополупериодный выпрямитель не полностью блокирует положительные полупериоды. Позволяет получить небольшую порцию позитива полупериоды или малый положительный ток. Этот ток генерируются неосновными носителями в диоде.

ток, производимый неосновными носителями, очень мал. Так им пренебрегают. Мы не можем визуально увидеть этот маленький положительный полупериод на выходе.

В идеальный диод, положительный полупериод или положительный ток равен нулю.

Постоянный ток или постоянное напряжение, создаваемые отрицательной полуволной выпрямителя измеряется на нагрузочном резисторе R _л . Выходной постоянный ток или сигнал постоянного тока, создаваемый отрицательным однополупериодный выпрямитель представляет собой серию отрицательных полупериодов или отрицательные синусоидальные импульсы.

Таким образом, отрицательный однополупериодный выпрямитель производит серию отрицательных синусоидальные импульсы.

В идеальном или идеальный диод, положительный полупериод или отрицательный полупериод цикл на выходе точно такой же, как на входе положительный полупериод или отрицательный полупериод. Однако в практике, положительный полупериод или отрицательный полупериод в вывод немного отличается от ввода положительный полупериод или отрицательный полупериод. Но эта разница незначительна. Поэтому мы не можем видеть разница с нашими глазами.

Таким образом, однополупериодный выпрямитель производит серию положительных синусоидальные импульсы или отрицательные синусоидальные импульсы. Эта серия положительных импульсов или отрицательных импульсов не является чистым прямым текущий. Это пульсирующий постоянный ток.

пульсирующий постоянный ток меняет свое значение за короткий промежуток времени время. Но наша цель состоит в том, чтобы произвести постоянный ток, который не меняет своего значения в течение короткого промежутка времени. Поэтому, пульсирующий постоянный ток мало полезен.

Половина волны выпрямитель с емкостным фильтром

A фильтр преобразует пульсирующий постоянный ток в чистый постоянный ток. В однополупериодных выпрямителях конденсатор или индуктор используется в качестве фильтра для преобразования пульсирующий постоянный ток в чистый постоянный ток.

выходное напряжение, создаваемое однополупериодным выпрямителем, не постоянный; она меняется во времени. В практике приложений, необходимо постоянное напряжение питания постоянного тока.

В Чтобы получить постоянное напряжение постоянного тока, нам нужно подавить пульсации постоянного напряжения. Это может быть достигнуто с помощью либо конденсаторный фильтр, либо индукторный фильтр на выходе сторона. В приведенной ниже схеме мы используем конденсатор фильтр. Конденсатор, расположенный на стороне выхода, сглаживает пульсирующий постоянный ток в чистый постоянный ток.

Характеристики из однополупериодный выпрямитель

Коэффициент пульсации

постоянный ток (DC), создаваемый однополупериодным выпрямителем, не чистый постоянный ток, но пульсирующий постоянный ток. На выходе пульсирующий постоянный ток сигнал, мы находим рябь. Эти пульсации в выходном постоянном токе сигнал можно уменьшить, используя фильтры, такие как конденсаторы и индукторы.

В чтобы измерить, сколько пульсаций есть в выходном постоянном токе сигнала мы используем фактор, известный как коэффициент пульсации. пульсация фактор обозначается цифрой γ .

Коэффициент пульсаций говорит нам о количестве пульсаций, присутствующих в выходной сигнал постоянного тока.

А большой коэффициент пульсации указывает на высокий пульсирующий сигнал постоянного тока в то время как низкий коэффициент пульсации указывает на низкий пульсирующий постоянный ток сигнал.

Если коэффициент пульсации очень низкий, то это указывает на то, что выходной постоянный ток ближе к чистому постоянному току. В Простыми словами, чем ниже коэффициент пульсации, тем ровнее выходной сигнал постоянного тока.

Пульсация фактор можно математически определить как отношение среднеквадратичного значения Переменная составляющая выходного напряжения на постоянную составляющую выходное напряжение.

Рябь фактор = среднеквадратичное значение составляющей переменного тока выходного напряжения / постоянного тока составляющая выходного напряжения

Где, среднеквадратичное значение = среднеквадратичное значение

или

Пульсация коэффициент также просто определяется как отношение напряжения пульсаций к постоянному напряжению

Пульсации фактор = Отношение пульсации напряжения к постоянному напряжению

коэффициент пульсации должен быть сведен к минимуму, чтобы построить хороший выпрямитель.

коэффициент пульсации задается как

Наконец, получаем

γ = 1,21

нежелательная пульсация присутствует на выходе вместе с постоянным током напряжение составляет 121% от величины постоянного тока. Это указывает на то, что однополупериодный выпрямитель не является эффективным преобразователем переменного тока в постоянный. Высокие пульсации в однополупериодном выпрямителе можно уменьшить. с помощью фильтров.

Постоянный ток

Постоянный ток определяется по формуле,

Где,
I _max = максимальный ток нагрузки постоянного тока

Выход Напряжение постоянного тока (В

_DC )

выходное напряжение постоянного тока (V _DC ) — это напряжение, появившееся на нагрузочном резисторе (R _л ). Это напряжение получается путем умножения выходного постоянного тока на нагрузку сопротивление R _L .

Это можно математически записать как

V _DC = I _DC R _L

выходное напряжение постоянного тока определяется по формуле,

Где, В _Smax = Максимальное вторичное напряжение

Пиковое инверсное напряжение (PIV)

Пиковое обратное напряжение – максимальное обратное напряжение смещения до которые может выдержать диод. Если приложенное напряжение больше, чем пиковое обратное напряжение, диод будет уничтожен.

Во время положительный полупериод, диод смещен в прямом направлении и разрешить электрический ток. Этот ток падает на резисторная нагрузка (RL). Однако во время отрицательного полупериода диод смещен в обратном направлении и не пропускает электрический ток. ток, поэтому входной переменный ток или переменное напряжение падает при диод.

максимальное падение напряжения на диоде не что иное, как вход Напряжение.

Следовательно, пиковое обратное напряжение (PIV) диода = В _Smax

_{Выпрямитель КПД}

КПД выпрямителя определяется как отношение выходного постоянного мощность к входной сети переменного тока.

КПД однополупериодного выпрямителя составляет 40,6%

Корень среднеквадратичное (СКЗ) значение тока нагрузки I

_СКЗ

среднеквадратичное (RMS) значение тока нагрузки в полуволне выпрямитель

Корень среднеквадратичное (СКЗ) значение выходного напряжения нагрузки В

_СКЗ

Корень среднеквадратичное (RMS) значение выходного напряжения нагрузки в полугодии волновой выпрямитель

Форма фактор

Форма коэффициент определяется как отношение среднеквадратичного значения к Значение постоянного тока

It можно математически записать как

F. F. = среднеквадратичное значение / значение постоянного тока

Форм-фактор однополупериодного выпрямителя

F.F. = 1,57

Преимущества однополупериодного выпрямителя

• Мы используем очень мало компонентов для создания однополупериодного выпрямителя. Так что стоимость очень низкая.
• Легко конструкция

Недостатки из однополупериодный выпрямитель

• Потери мощности

однополупериодный выпрямитель либо допускает положительный полупериод, либо отрицательный полупериод. Таким образом, оставшийся полупериод тратится впустую. Примерно половина приложенного напряжения теряется в два раза волновой выпрямитель.