Выпрямитель на 2 диодах. Двухдиодный двухполупериодный выпрямитель: принцип работы, схема и применение — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как работает двухдиодный двухполупериодный выпрямитель. Какие преимущества и недостатки у этой схемы. Для чего применяется двухдиодный выпрямитель. Как рассчитать параметры схемы двухдиодного выпрямителя.

Содержание

Принцип работы двухдиодного двухполупериодного выпрямителя

Двухдиодный двухполупериодный выпрямитель представляет собой схему для преобразования переменного тока в пульсирующий постоянный. Основными элементами этой схемы являются:

Трансформатор с отводом от середины вторичной обмотки
Два диода
Нагрузка

Принцип работы двухдиодного выпрямителя основан на поочередном открытии диодов в течение положительного и отрицательного полупериодов входного напряжения. Рассмотрим подробнее, как это происходит:

В течение положительного полупериода открывается верхний диод, пропуская ток через нагрузку.
В течение отрицательного полупериода открывается нижний диод, также пропуская ток через нагрузку в том же направлении.
В результате через нагрузку протекает пульсирующий постоянный ток.

Такой принцип работы обеспечивает выпрямление обоих полупериодов входного сигнала, что повышает эффективность по сравнению с однополупериодным выпрямителем.

Схема двухдиодного двухполупериодного выпрямителя

Рассмотрим типовую схему двухдиодного двухполупериодного выпрямителя:

Трансформатор Т1 имеет отвод от середины вторичной обмотки
Диоды D1 и D2 подключены к концам вторичной обмотки
Нагрузка R подключена между общей точкой диодов и средним выводом трансформатора

Ключевые особенности данной схемы:

Простота — всего два диода
Необходимость в трансформаторе со средним выводом
Эффективное использование обоих полупериодов входного сигнала

Преимущества и недостатки двухдиодного выпрямителя

Двухдиодный двухполупериодный выпрямитель обладает рядом преимуществ и недостатков по сравнению с другими схемами выпрямления.

Основные преимущества:

Простота схемы — всего два диода
Эффективное выпрямление обоих полупериодов
Меньшие пульсации выходного напряжения по сравнению с однополупериодным выпрямителем
Более высокий КПД чем у однополупериодного выпрямителя

Недостатки данной схемы:

Необходимость в трансформаторе с отводом от середины вторичной обмотки
Более высокая стоимость трансформатора
Неэффективное использование трансформатора — каждая половина обмотки работает только полпериода
Более высокие требования к обратному напряжению диодов

Применение двухдиодного двухполупериодного выпрямителя

Несмотря на некоторые недостатки, двухдиодный выпрямитель находит применение в различных областях электроники и электротехники. Основные сферы применения:

Маломощные источники питания

Зарядные устройства
Лабораторные блоки питания
Выпрямители для электродвигателей постоянного тока
Сварочные аппараты

Эта схема особенно эффективна в случаях, когда важна простота конструкции и невысокая стоимость, а наличие трансформатора с отводом от середины не является критичным.

Расчет параметров двухдиодного выпрямителя

При проектировании двухдиодного двухполупериодного выпрямителя необходимо рассчитать ряд ключевых параметров:

Напряжение вторичной обмотки трансформатора
Ток нагрузки
Обратное напряжение диодов
Прямой ток диодов
Мощность трансформатора

Рассмотрим основные формулы для расчета:

Напряжение вторичной обмотки: U2 = 1.1 * Uн / 0.9
Обратное напряжение диодов: Uобр = 2.8 * Uн
Прямой ток диодов: Iпр = 1.57 * Iн
Мощность трансформатора: P = 1.48 * Uн * Iн

где Uн — напряжение нагрузки, Iн — ток нагрузки.

Сравнение с другими схемами выпрямления

Чтобы лучше понять особенности двухдиодного двухполупериодного выпрямителя, сравним его с другими распространенными схемами:

Однополупериодный выпрямитель

Преимущества двухдиодного выпрямителя:

Меньшие пульсации выходного напряжения
Более высокий КПД
Меньшая нагрузка на диоды

Недостатки:

Более сложная схема
Необходимость в трансформаторе с отводом от середины

Мостовой выпрямитель

Преимущества двухдиодного выпрямителя:

Меньшее количество диодов (2 вместо 4)
Более простая схема

Недостатки:

Необходимость в трансформаторе с отводом от середины
Менее эффективное использование трансформатора

Практические советы по применению двухдиодного выпрямителя

При использовании двухдиодного двухполупериодного выпрямителя следует учитывать несколько важных моментов:

Выбирайте диоды с запасом по обратному напряжению и прямому току

Используйте качественный трансформатор с отводом от середины
Применяйте сглаживающий фильтр для уменьшения пульсаций выходного напряжения
Обеспечьте хорошее охлаждение диодов при работе с большими токами
Контролируйте температуру трансформатора, особенно при длительной работе

Соблюдение этих рекомендаций поможет обеспечить надежную и эффективную работу выпрямителя.

Заключение

Двухдиодный двухполупериодный выпрямитель представляет собой простую и эффективную схему для преобразования переменного тока в постоянный. Несмотря на некоторые недостатки, связанные с необходимостью использования трансформатора с отводом от середины, эта схема находит широкое применение в различных областях электроники и электротехники.

Основные преимущества данной схемы — простота, эффективное выпрямление обоих полупериодов входного сигнала и относительно низкие пульсации выходного напряжения. При правильном расчете параметров и соблюдении рекомендаций по применению, двухдиодный выпрямитель может обеспечить надежную и эффективную работу в различных устройствах.

Страница не найдена — Вместе мастерим

Контакты

Содержание1 Как подключить беспроводную камеру заднего вида?2 Какая камера заднего вида лучше?3 Рекомендуемые модели4 Сколько стоит беспроводная камера заднего вида?5 Что лучше: датчики заднего вида или камера заднего вида? Рынок автомобильных аксессуаров очень велик. Некоторые из них представляют собой избыток формы над содержанием, но некоторые определенно заслуживают внимания, поскольку могут быть полезны. Отличным примером этого …

Содержание1 Топ-5 блендеров для смузи1.1 Ninja BL7701.2 NutriBullet Pro NB9-1301 – Самый удобный миксер для смузи1.3 Vitamix Pro 7501.4 Oster Pro 1200 – Лучшая классика1.5 Blendtec Classic 575 – лучший автоматизированный Блендеры — это универсальные кухонные приборы, которые могут измельчать ингредиенты для соуса сальса и превращать овощи в пюре для супов. Одной из задач, которую люди …

Содержание1 Wahl Lithium-Ion+ – самый дешевый триммер2 Remington MB4700 Smart – самый гибкий3 Wahl Aqua Blade Rechargeable – лучшая водостойкость4 Braun Beard BT7240 – самый портативный5 Panasonic ER-GB42-K – лучшее для начинающих Формирование привлекательной бороды требует времени, терпения и, конечно же, хорошего триммера. Триммеры оснащены функцией регулировки длины, которая позволяет установить нужную длину. Помимо того, …

Содержание1 Miele AutoDos G7566 – В целом лучший2 Bosch 300 Series – Самая прочная3 Frigidaire Gallery 24 – Лучшее соотношение4 KitchenAid KDPM604KPS – Лучший дизайн5 LG Smart QuadWash и TrueSteam – Лучшая умная посудомоечная машина Приобретение высококачественной посудомоечной машины — это достойная инвестиция, которую необходимо рассмотреть для своего дома. Это не только избавит от хлопот и времени, которое вы …

Содержание1 Характеристики выбора пряжи2 Топ 5 пряжи для детей3 Хлопок для вязания.4 Пряжа из шерсти.5 Акриловые нитки6 Как правильно позаботиться об одежде из пряжи7 Какая пряжа не подходит для вязания детям Многие женщины любят вязать красивые вещи для своих деток или внуков. Вязание требует очень большое терпение и много времени. Перед вязкой стоит выбрать качественную …

Содержание1 Факторы, которые следует учитывать перед покупкой фритюрницы2 Различные модели аэрогрилей и их характеристики2.1 Фритюрница Instant Vortex 4 в 12.2 Фритюрница Ninja2.3 Фритюрница COSORI Max XL2.4 Электрическая фритюрница GoWISE USA 5,8 Quarts 8-in-1 XL2.5 Компактная фритюрница Dash3.6 Gourmia 6 Quart Digital Air Fryer2.7 Аэрогриль Cuisinart TOA-602.8 Фритюрница с 2 корзинами и технологией DualZone Ninja Foodi …

Содержание1 Как выбрать хороший накопительный водонагреватель?1.1 Мощность1.2 Объём резервуара1.3 Материал бака1.4 Антикоррозийный анод2 Топ 5 лучших накопительных электрических водонагревателей2.1 Timberk SWH FSK7 30 V на 30 л — водонагреватель бюджетный и экономичный2.2 Ballu BWH/S 50 Smart WiFi на 50 л — водонагреватель с управлением со смартфона2.3 Electrolux EWH 80 Centurio IQ 2. 0 Silver на 80 …

Содержание1 Какую рожковую кофеварку лучше выбрать?2 Лучшие рожковые кофеварки с автоматическим капучинатором2.1 Polaris PCM 1536E Adore Cappuccino2.2 Kitfort КТ-7432.3 VITEK VT-15143 Лучшие рожковые кофеварки с ручным капучинатором 2022 года3.1 De’Longhi ECP 33.213.2 VITEK VT-15193.3 Dauken HC1204 Лучшие рожковые кофеварки 3 в 14.1 Ariete Moderna 13184.2 Jura E804.3 Gaggia Classic5 Лучшие недорогие рожковые кофеварки в 2022 …

Содержание1 Критерии выбора проточного электрического водонагревателя1.1 Тип устройства1.2 Мощность1.3 Управление нагревом2 Лучшие недорогие проточные электрические водонагреватели2.1 Atmor Platinum Tri 52.2 Thermex Surf 35002.3 Timberk WHEL-6 OSC2.4 Hyundai H – IWR1-3P-UIO57/S2.5 Electrolux Smartfix 2.0 5.5 TS3 Лучшие проточные электрические водонагреватели (премиум)3.

1 Stiebel Eltron DHC 63.2 Electrolux NPX 8 Flow Active3.3 Stiebel Eltron DHC 83.4 Electrolux NPX …

Содержание1 Критерии выбора1.1 Батарея1.2 Размер1.3 Мощность1.4 Функциональные возможности2 Рейтинг, плюсы и минусы2.1 Xiaomi Mi Robot Vacuum-Mop Essential2.2 Xiaomi Dreame F92.3 Xiaomi MiJia Sweeping Robot G12.4 Xiaomi Dreame D92.5 Roborock S5 MAX (RU)2.6 Xiaomi EVE Plus2.7 Kitfort KT-5322.8 Roborock E4 (RU)2.9 Roborock S6 MaxV (RU)2.10 Ecovacs DeeBot OZMO 9003 Так какой же выбрать? Роботы пылесосы являются …

Страница не найдена — Вместе мастерим

Контакты

Двухдиодный двухполупериодный выпрямитель

» Electronics Notes

Двухдиодная версия схемы двухполупериодного выпрямителя может использоваться в ряде случаев для использования обеих половин формы переменного сигнала.

Цепи диодного выпрямителя Включают:
Цепи диодного выпрямителя Полупериодный выпрямитель Двухполупериодный выпрямитель Двухдиодный двухполупериодный выпрямитель Двухполупериодный мостовой выпрямитель Синхронный выпрямитель

Схема с двумя диодами способна обеспечить двухполупериодное выпрямление при использовании с трансформатором с отводом от середины.

В этом двухдиодном формате для двухполупериодного выпрямителя используется трансформатор с центральным ответвлением, и он широко использовался, когда использовались термоэлектронные клапаны / вакуумные лампы. Это позволило сэкономить на количестве диодов и, следовательно, на количестве требуемых ламп/ламп, тем самым значительно сэкономив затраты — дополнительные лампы/ламп значительно увеличили производственные затраты.

Сегодня с полупроводниковыми диодными мостовыми выпрямителями схема не так часто встречается, поскольку для мостовых выпрямителей требуется только одна обмотка на трансформаторе, а стоимость центрального отвода с дополнительными обмотками перевешивает стоимость двух дополнительных диодов, необходимых для мостового выпрямителя. .

Схема двухдиодного двухполупериодного выпрямителя

В электронной схеме двухполупериодного двухполупериодного выпрямителя используется трансформатор с центральным отводом, центральный отвод которого соединен с землей или линией 0 В, а затем один диод подключается к каждому внешнему выводу трансформатора. Два анода или два катода соединяются вместе в зависимости от полярности требуемого выхода.

Принципиальную схему двухполупериодного выпрямителя можно увидеть на схеме.

Двухполупериодный выпрямитель с двумя диодами и трансформатором с отводом от середины

Эту схему очень легко реализовать, хотя для нее нужен трансформатор с отводом от середины. Электронных компонентов всего два, т. е. трансформатор и два диода, и они легко подключаются к схеме.

Течение тока в цепи можно увидеть на диаграмме ниже. Это полезно, чтобы увидеть, как работает схема и насколько она не так эффективна с точки зрения использования трансформатора, как схемы, такие как мостовой двухполупериодный выпрямитель.

Двухполупериодный выпрямитель с двумя диодами: протекание тока

Эта электронная схема двухполупериодного выпрямителя работает так, что два диода подключены к одному сопротивлению нагрузки, а затем каждый диод по очереди подает ток на нагрузку, по одному на каждую половину периода.

Если посмотреть немного глубже, то можно увидеть, что на одной половине цикла ток проходит через одну половину трансформатора и проходит через первый диод. Другой диод смещен в обратном направлении и не является проводником.

Затем для другой половины цикла в игру вступает другая сторона схемы со вторым проводящим диодом и первым диодом, смещенным в обратном направлении.

Пиковое обратное напряжение диода

Одной из важных проблем при рассмотрении электронных компонентов, составляющих двухдиодную версию схемы мостового выпрямителя, является номинальное пиковое обратное напряжение, необходимое для используемых диодов.

Для диодов требуется среднеквадратичное значение напряжения трансформатора 2 x √2, а желательно больше для компенсации переходных процессов.

Глядя на схему, один диод будет проводить ток в течение одной половины цикла, а другой диод — в течение другой половины периода.

В случае, когда диод D1 является проводящим, поскольку напряжение на его половине вторичной обмотки начинает расти, то же самое происходит и с напряжением на другой половине. Один диод в этом случае будет проводящим, а другой диод D2 будет смещен в обратном направлении.

Напряжение повысится до напряжения Vp, пикового напряжения трансформатора, которое в √2 раза превышает среднеквадратичное значение напряжения. Если к нагрузке подключен конденсатор для сглаживания, это напряжение будет поддерживаться, даже если оно имеет небольшую пульсацию.

При пиковом напряжении на нагрузке в пик цикла диод Д2 увидит этот потенциал на одном конце диода, а на другом увидит пиковое напряжение в другом направлении со своей половины трансформатора . Другими словами, он должен блокировать двойное пиковое напряжение, то есть √2 среднеквадратичного выходного напряжения трансформатора.

Поскольку эта цепь часто подключается к сети сетевого источника питания, могут быть переходные процессы, которые видны поверх этого диодом. Поэтому разумно увеличить номинальное пиковое обратное напряжение PIV для диода с хорошим запасом. Часто выбирают диоды с номиналом PIV, по крайней мере, в четыре раза превышающим пиковое напряжение трансформатора.

Проблемы с этой формой двухполупериодного выпрямителя

Глядя на блок-схему тока, можно увидеть, что ток каждой половины вторичной обмотки используется только в течение половины цикла. Это приводит к очень неэффективному использованию трансформатора с точки зрения затрат и ресурсов.

Выходное напряжение трансформатора вдвое меньше, чем могло бы быть: Использование центрального отвода в трансформаторе означает, что можно использовать только половину полного напряжения на двух половинах обмотки вместе.
Повышенные тепловые потери: В результате того, как работает схема двухдиодного двухполупериодного выпрямителя, каждая половина трансформатора используется в течение половины времени. Это означает, что ток через каждую обмотку в два раза больше, чем если бы использовался настоящий однополупериодный выпрямитель, такой как мостовой выпрямитель. Поскольку тепловые потери равны квадрату тока, умноженному на сопротивление, это означает, что за половину времени рассеивается в четыре раза больше тепла. Это означает, что в течение полного цикла тепловые потери в два раза превышают эквивалентную схему двухполупериодного мостового выпрямителя..
Увеличение стоимости трансформатора: Каждая половина вторичной обмотки должна обеспечивать полное напряжение, а также высокий уровень тока. Это означает, что трансформатор будет значительно дороже, чем трансформатор, требующий стандартной вторичной обмотки без центрального ответвления.
Для диодов требуется высокий номинал PIV: Как видно из абзаца выше, пиковое обратное напряжение PIV для диодов должно быть в два раза больше пикового напряжения от трансформатора, а для обеспечения запаса по переходным процессам оно должно быть больше. Мостовой двухполупериодный выпрямитель требует диодов, которые имеют только половину номинала PIV.

В результате отмеченных выше моментов для создания двухполупериодного мостового выпрямителя с использованием системы двухполупериодного двухполупериодного выпрямителя потребуется трансформатор в √2 раза больше, чем трансформатор, необходимый для мостового выпрямителя. Это будет стоить дороже, а также будет тяжелее и громоздче. Поскольку сейчас мостовые выпрямители стоят очень дешево, это предпочтительный вариант для большинства применений.

Дополнительные схемы и схемы:
Основы операционных усилителей Схемы операционных усилителей Цепи питания Транзисторная конструкция Транзистор Дарлингтона Транзисторные схемы схемы полевых транзисторов Символы цепи
Вернитесь в меню проектирования схем . . .

Схема двухполупериодного двухполупериодного выпрямителя

На Рис. 3-2 показана схема двухдиодного двухполупериодного выпрямителя, входное напряжение которого подается от трансформатора (T ₁ ) со вторичной обмоткой с отводом от средней точки. Схема представляет собой комбинацию двух цепей однополупериодного выпрямителя, каждая из которых питается от половины вторичной обмотки трансформатора.

Когда выходное напряжение трансформатора положительное вверху, как показано на рис. 3-3(a), анод D ₁ положительный, а центральный отвод трансформатора подключен к катоду D ₁ через R _L . Следовательно, D ₁ смещен в прямом направлении, и ток нагрузки (I _L ) течет сверху вторичной обмотки трансформатора через D ₁ , через R _L сверху вниз и обратно к центру трансформатора. нажмите. В это время полярность напряжения с нижней половины вторичной обмотки трансформатора вызывает диод D ₂ с обратным смещением.

В течение отрицательного полупериода выходного сигнала трансформатора полярность вторичного напряжения трансформатора вызывает обратное смещение D ₁, а прямое смещение D ₂ [см. рис. 3-3( б)]. I _L течет от нижнего вывода вторичной обмотки трансформатора через диод D ₂ , через R _L сверху вниз и обратно к центральному отводу трансформатора. Форма выходного сигнала представляет собой комбинацию двух полупериодов; то есть непрерывная серия положительных полупериодов синусоидальной формы волны. Это двухдиодный двухполупериодный двухполупериодный выпрямитель.

Мостовой выпрямитель:

Трансформатор с отводом от средней точки, используемый в схеме на рис. 3-2, обычно дороже и требует больше места, чем дополнительные диоды. Итак, мостовой выпрямитель — это схема, наиболее часто используемая для двухполупериодного выпрямления.

Схема мостового выпрямителя на рис. 3-4 состоит из четырех диодов, подключенных так, чтобы их символы в виде стрелок указывали на положительный выход схемы. Диоды Д ₁ и Д ₂ соединены последовательно, как и D ₃ и D ₄ . Входные клеммы переменного тока представляют собой соединение D ₁ и D ₂ и соединение D ₃ и D ₄ . Положительная выходная клемма находится на катодах D ₁ и D ₃ , а отрицательная выходная клемма — на анодах D ₂ и D ₄ .

В течение положительного полупериода входного напряжения диоды Д ₁ и Д ₄ идут последовательно с R _L, как показано на рис. 3-5(а) и (б). Таким образом, ток нагрузки (I _L ) течет от положительной клеммы входа через D ₁ к R _L , а затем через R _L и D ₄ обратно к отрицательной клемме входа. Обратите внимание, что направление тока нагрузки через R _L сверху вниз. В это время положительная входная клемма подается на катод D ₂, а отрицательная выходная — на D 9.0092 2 анод, [см. рис. 3-5 (a)]. Итак, D ₂ смещен в обратном направлении в течение положительного полупериода входа. Точно так же D ₃ имеет отрицательный вход на своем аноде и положительный выход на своем катоде во время положительного входного полупериода, в результате чего D ₃ смещается в обратном направлении.

На рисунках 3-5(c) и (d) показано, что диоды D ₂ и D ₃ смещены в прямом направлении во время отрицательного полупериода входного сигнала, а D ₁ и D ₄ имеют обратное смещение. Хотя полярность входных клемм схемы изменена на противоположную, I _L снова проходит через R _L сверху вниз, через D ₃ и D ₂ .

Видно, что в течение обоих полупериодов ввода полярность выходного вывода всегда положительная вверху R _L , отрицательная внизу. На выход передаются как положительные, так и отрицательные полупериоды входа. Отрицательные полупериоды инвертируются, так что на выходе получается непрерывная серия положительных полупериодов синусоидального напряжения.

Мостовой выпрямитель имеет два диода прямого смещения последовательно с напряжением питания и нагрузкой. Поскольку каждый диод имеет прямое падение напряжения (V _F ), пиковое выходное напряжение равно

Как и в случае однополупериодного выпрямителя, накопительный конденсатор существенно изменяет влияет на требования к току и напряжению диода.

На рис. 3-6 показаны два распространенных метода построения схемы мостового выпрямителя.

Принцип работы двухдиодного двухполупериодного выпрямителя

Схема двухдиодного двухполупериодного выпрямителя

Преимущества и недостатки двухдиодного выпрямителя

Применение двухдиодного двухполупериодного выпрямителя

Расчет параметров двухдиодного выпрямителя

Сравнение с другими схемами выпрямления

Однополупериодный выпрямитель

Мостовой выпрямитель

Практические советы по применению двухдиодного выпрямителя

Заключение

Страница не найдена — Вместе мастерим

Страница не найдена — Вместе мастерим

» Electronics Notes

Двухдиодная версия схемы двухполупериодного выпрямителя может использоваться в ряде случаев для использования обеих половин формы переменного сигнала.

Схема двухдиодного двухполупериодного выпрямителя

Пиковое обратное напряжение диода

Проблемы с этой формой двухполупериодного выпрямителя

Схема двухполупериодного двухполупериодного выпрямителя

Похожие записи

Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании

Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка

Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика

Добавить комментарий Отменить ответ