Mis on täislaine alaldi: tööteooriaga vooluring

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Kui teate mis on alaldi , siis võite teada viise, kuidas vähendada alalisvoolu alalispinge pulsatsiooni või pingemuutusi, ühendades kondensaatorid üle koormustakistuse. See meetod võib olla sobiv madala energiatarbega rakendused , kuid mitte rakenduste jaoks, mis vajavad ühtlast ja sujuvat alalisvoolu. Üks selle parandamise meetod on sisendpinge iga poole tsükli kasutamine iga teise pooltsükli lainekuju asemel. Vooluringit, mis võimaldab meil seda teha, nimetatakse täislaine alaldiks (FWR). Vaatame täislaine alaldi teooriat üksikasjalikult. Nagu poollaine ahel, on ka selle vooluahela töö väljundpinge või -vool, mis on puhtalt alalisvoolu või millel on teatud alalispinge.

Mis on täislaine alaldi?

Pooljuhtseadet, mida kasutatakse kogu vahelduvvoolutsükli muutmiseks pulseerivaks alalisvooluks, nimetatakse täislainealaldiks. See vooluring kasutab i / p vahelduvvoolu signaali täielikku lainet, samal ajal kui poollaine alaldi poollaine. Seda vooluahelat kasutatakse peamiselt poollaine alaldite puuduse ületamiseks nagu madala efektiivsusega puudus.




Täislaine alaldi ahel

Nendel alalditel on nende ees mõned põhimõttelised eelised poollaine alaldi kolleegid. Keskmine (alalisvoolu) väljundpinge on kõrgem kui poollaine alaldi puhul, selle alaldi väljundil on palju vähem pulsatsiooni kui poollaine alaldil, mis tekitab sujuvama väljundi lainekuju.

Täislaine alaldi skeem

Täislaine alaldi skeem



Täislaine alaldi teooria

Selles vooluringis kasutame kahte dioodi, ühte laine kummagi poole jaoks. Mitmekordne mähisev trafo kasutatakse, mille sekundaarmähis on jagatud võrdselt kaheks pooleks, millel on ühine keskelt koputatud ühendus. Konfigureerimise tulemuseks on see, et iga diood juhib omakorda, kui selle anoodiklemm on trafo keskpunkti suhtes positiivne, tekitab väljund mõlema pooltsükli jooksul. Selle alaldi eelised on poollaine alaldi omadega võrreldes paindlikud.

Täislaine alaldi teooria

Täislaine alaldi teooria

See vooluahel koosneb kahest toitedioodist, mis on ühendatud ühe koormustakistusega (RL), kusjuures iga diood võtab selle omakorda koormustakisti voolu. Kui trafo punkt A on punkti A suhtes positiivne, juhib diood D1 noolega näidatud suunas edasi. Kui punkt B on tsükli negatiivses pooles C-punkti suhtes positiivne, juhib diood D2 edasi-tagasi ja takisti R kaudu voolav vool on laine mõlema pooltsükli jooksul samas suunas.

Väljundpinge üle takisti R on kahe lainekuju faasisumma, seda nimetatakse ka kahefaasiliseks ahelaks. Iga dioodi poolt välja töötatud iga poollaine vahelised ruumid täidetakse nüüd teise poolt. Keskmine alalisvoolu väljundpinge üle koormustakisti on nüüd kahekordne ühe poollainelise alaldi ahela omast ja on umbes 0,637 Vmax tipppingest, eeldades, et pole mingeid kadusid. VMAX on maksimaalne maksimaalne väärtus sekundaarmähise ühes pooles ja VRMS on RMS-väärtus.


Täislaine alaldi töö

Väljundlainekuju tipppinge on sama kui poollaine alaldi puhul, mis on ette nähtud mõlemale poolele trafo mähised RMS pinge on sama. Erineva alalispinge väljundi saamiseks võib kasutada erinevaid trafo suhteid. Seda tüüpi alaldi ahela puuduseks on see, et antud väljundvõimsuse jaoks on vaja suuremat trafot kahe eraldi, kuid identse sekundaarmähisega, mis muudab seda tüüpi täislaine alalduse vooluahela FW Bridge alaldi ahelaga võrreldes kulukaks.

Täislaine alaldi väljundlainekujud

Täislaine alaldi väljundlainekujud

See vooluahel annab ülevaate täislaine alaldi tööst. Vooluahel, mis toodab sama väljundlaine kuju kui täislaine alaldi vooluahel, on täislaine Silla alaldi . Ühefaasilises alaldis kasutatakse nelja eraldi alaldi, mis on ühendatud a suletud ahelaga silla konfiguratsioon soovitud väljundlaine tekitamiseks. Selle silla vooluringi eeliseks on see, et see ei vaja spetsiaalset keskel koputatavat trafot, nii et see vähendab selle suurust ja maksumust. Üksik sekundaarmähis on ühendatud dioodsilla võrgu ühe küljega ja koormus teisele küljele.

Neli dioodi tähisega D1 kuni D4 on paigutatud järjestikku paaridesse, kusjuures iga pooltsükli kestuse jooksul juhivad voolu ainult kaks dioodi. Kui toite positiivne pooltsükkel läheb, juhivad D1, D2 dioodid järjestikku, samal ajal kui dioodid D3 ja D4 on vastupidiselt kallutatud ja vool voolab läbi koormuse. Negatiivse pooltsükli ajal juhivad dioodid D3 ja D4 järjestikku ning dioodid D1 ja D2 lülituvad välja, kuna need on nüüd vastupidiselt kallutatud konfiguratsioonis.

Koormuse kaudu voolav vool on ühesuunaline režiim ja kogu koormuse jaoks välja töötatud pinge on ka ühesuunaline pinge, sama mis kahe eelmise dioodi täislaine alaldi mudeli puhul. Seetõttu on koormuse keskmine alalispinge 0,637 V. Iga pooltsükli jooksul voolab vool läbi kahe dioodi, mitte ainult ühe dioodi, nii et väljundpinge amplituud on kaks pingelangust 1,4 V vähem kui sisendi VMAX amplituud, pulsatsioonisagedus on nüüd kaks korda suurem kui toitesagedus 100Hz 50Hz puhul või 120Hz 60Hz toiteallika jaoks.

Täislaine alaldi tüübid

Neid on saadaval kahes vormis, nimelt tsentraliseeritud täislaine alaldi ja sildalaldi vooluahel. Igat tüüpi täislaine alaldid sisaldavad oma funktsioone, nii et neid kasutatakse erinevates rakendustes.

  • Puudutage keskpunkti Full Wave Rectifier
  • Täislaine silla alaldi

Puudutage keskpunkti Full Wave Rectifier

Sellist alaldit saab ehitada kraaniga trafo kaudu läbi sekundaarmähise, kus keskpunktis C koputatud AB ja kaks dioodi nagu D1, D2 on ühendatud vooluahela ülemisse ja alumisse ossa. Signaali parandamiseks kasutab D1-diood vahelduvvoolu pinget, mis ilmub sekundaarmähise ülemisel küljel, samas kui D2-diood kasutab mähise alumist osa. Sellist alaldit kasutatakse laialdaselt termioonilistes ventiilides ja vaakumtorudes.

Tsentreeritud Puuduta FWR

Tsentreeritud Puuduta FWR

Allpool on näidatud kesklaine täislaine alaldi ahel. Kui vahelduvvoolu toide on lubatud, voolab vooluahelas vahelduvvoolu pinge nagu Vin üle trafo sekundaarmähise kahe klemmi nagu AB.

Täislaine silla alaldi ahel

Bridge Rectifieri täislaine alaldi saab konstrueerida nelja alaldusdioodiga. See ei kasuta ühtegi keskel koputamist. Nagu nimigi ütleb, hõlmab vooluring ka sildahelat. Nelja dioodi ühendamist vooluahelas saab teha suletud ahelaga silla mustrina. See alaldi on vähem kulukas ja väiksema suurusega, kuna puudub keskel koputatav trafo.

FW silla alaldi ahel

FW silla alaldi ahel

Selles vooluringis kasutatavad dioodid kannavad nime D1, D2, D3 ja D4, kus kaks dioodi juhivad korraga nelja asemel nagu D1 & D3 või D2 & D4, lähtudes vooluahela ülemisest pooltsüklist või alumisest pooltsüklist.

Erinevus täislaine alaldi ja poollaine alaldi vahel

Erinevate parameetrite põhjal käsitletakse allpool täislaine ja poollaine alaldi erinevust. Nende kahe alaldi erinevus sisaldab järgmist.

Poollaine alaldi Täislaine alaldi
Poollaine alaldi vool ainult rakendatud sisendi positiivse pooltsükli ajal, seetõttu näitab see ühesuunalisi omadusi.Täislaine alaldi, sisendsignaali mõlemat poolt kasutatakse samal ajal, seetõttu näitab see kahesuunalisi omadusi.
Selle poollaine alaldi vooluahela saab ehitada ühe dioodi abilSeda täislaine alaldi vooluahelat saab ehitada kahe või nelja dioodiga
Trafo kasutustegur HWR jaoks on 0,287Trafo kasutustegur FWR jaoks on 0,693
HWR pulsatsiooni põhisagedus on „f”FWE põhiline pulsatsioonisagedus on „2f”
Poollaine alaldi tipp-pöördepinge on kõrge sisestatud sisendväärtusega.Täislaine alaldi tipppöördepinge on tarnitava sisendi väärtus kahekordne.
Poollaine alaldi pinge reguleerimine on heaPoollaine alaldi pinge reguleerimine on parem
Poollaine alaldi tipptegur on 2Selle alaldi tipptegur on 1,414
Selles alaldis on trafo südamiku küllastus võimalikSelles alaldis ei ole trafo südamiku küllastus võimalik
HWR-i maksumus on väiksemFWR-i maksumus on kõrge
HWR-is pole keskmist koputamist vajaFWR-is on vaja keskmist koputamist
Selle alaldi pulsatsioonitegur on suuremSelle alaldi pulsatsioonitegur on väiksem
HWR vormitegur on 1,57FWR vormitegur on 1,11
Suurim parandamiseks kasutatud efektiivsus on 40,6%Suurim parandamiseks kasutatud efektiivsus on 81,2%
HWR keskmine praegune väärtus on Imav / πFWR praegune keskmine väärtus on 2Imav / π

Täislaine alaldi omadused

Täislaine alaldi omadusi käsitletakse allpool.

  • Ripple Factor
  • Vormitegur
  • Alalisvoolu väljundvool
  • Pöördpinge tipp
  • Koormusvoolu IRMS ruutkeskmine ruutväärtus
  • Alaldi efektiivsus

Ripple Factor

Paisumistegurit saab määratleda pulsatsioonipinge ja puhta alalispinge suhtena. Selle peamine ülesanne on mõõta o / p alalisvoolusignaali olemasolevaid lainetusi, nii et pulsatsiooniteguri põhjal saab alalisvoolu signaali näidata. Kui pulsatsioonitegur on kõrge, näitab see suurt pulseerivat alalisvoolu signaali. Samamoodi näitab pulsatsioonitegur madalal pulseeriva alalisvoolu signaali korral.

Γ = √ (VrmsVDC)kaks−1

Kus γ = 0,48.

Vormitegur

Täislaine alaldi vormitegurit saab määratleda voolu ja alalisvoolu väljundvoolu RMS-väärtuse suhtena.

Vormitegur = voolu / alalisvoolu väljundvoolu RMS väärtus.

Täislaine alaldi puhul on vormitegur 1,11

Alalisvoolu väljundvool

Vooluhulk mõlemas dioodis nagu D1 ja D2 o / p koormustakisti juures nagu RL on samas suunas. Niisiis, o / p vool on voolu suurus mõlemas dioodis

D1 dioodi kaudu genereeritud vool on Imax / π.

D2 dioodi kaudu genereeritud vool on Imax / π.

Niisiis, o / p vool (MinaDC) = 2Imax / π .

Kus

‘Imax’ on maksimaalne alalisvoolu koormusvool

Pöördpinge (PIV)

Pöördpöördpinge ehk PIV on tuntud ka kui tipp-pöördpinge. Seda saab määratleda kui diood talub maksimaalset pinget vastupidises eelarveseisundis. Kui rakendatud pinge on kõrgem kui PIV, siis diood hävib jäädavalt.

PIV = 2Vs max

Alalisvoolu väljundpinge

Alalisvoolu o / p pinge võib ilmneda koormustakisti juures (RL) ja seda saab anda sarnaselt VDC = 2 Vmax / π .

Kus

‘Vmax’ on maksimaalne sekundaarpinge.

MinaRMS

Täislaine alaldi koormusvoolu ruutkeskmine väärtus on

MinaRMS= Im√2

VRMS

Täislaine alaldi o / p koormuspinge ruutkeskmine väärtus on

VRMS= MinaRMS× RL= Im / √2 × RL

Alaldi efektiivsus

Alaldi efektiivsust saab määratleda kui alalisvoolu / p / võimsuse ja vahelduvvoolu vahelduvvoolu osakaalu. Alaldi efektiivsus näitab, kui tõhusalt muundatakse vahelduvvool alalisvooluks. Kui alaldi efektiivsus on kõrge, nimetatakse seda heaks alaldiks, samas kui efektiivsus on madal, siis seda ebaefektiivseks alaldiks.

Η = väljund (PDC) / Sisend (lkAC)

Selle alaldi kasutegur on 81,2% ja see on poollaine alaldiga võrreldes kahekordne.

Eelised

The täislaine alaldi eelised sisaldama järgmist.

  • Poollainega võrreldes on sellel vooluahelal suurem efektiivsus
  • See vooluahel kasutab mõlemat tsüklit, nii et o / p võimsuse piires pole kadu.
  • Poollaine alaldiga võrreldes on selle alaldi pulsatsioonitegur väiksem
  • Kui mõlemad rektifikatsioonis kasutatavad tsüklid ei kao i / p pingesignaali
  • Täislaine silla valmistamiseks võite kasutada nelja üksikut toitedioodi, valmisvalminud silla alaldi komponendid on saadaval riiulil erinevates erineva pinge ja voolu suurustes, mida saab otse PCB trükkplaat või ühendada labade pistikutega.
  • Täislaine sild annab meile suurema alalisvoolu väärtuse, millel on vähem ülekatte pulsatsiooni, samas kui väljundi lainekuju on kaks korda suurem kui sisendtoite sagedus. Seetõttu suurendage selle keskmist alalisvoolu väljundtaset veelgi, ühendades sillaahela väljundisse sobiva silumiskondensaatori.
  • Täislaine sillaalaldi eelised on see, et sellel on antud koormuse korral väiksem vahelduvvoolu pulsatsiooniväärtus ja väiksem reservuaar või silumiskondensaator kui samaväärsel poollaine ahelal. Paisvepinge põhisagedus on kaks korda suurem kui vahelduvvoolu toitesagedus 100Hz, kusjuures poollaine korral on see täpselt võrdne toitesagedusega 50Hz.
  • Dioodide abil alalisvoolu toitepinge peale asetatava pulsatsioonipinge summa saab praktiliselt kõrvaldada, lisades silla väljundklemmidele palju täiustatud π-filtri. Madalpääsfilter koosneb kahest sama väärtusega silumiskondensaatorist ja õhuklappist või induktiivsusest üle nende, et viia vahelduva pulsatsioonikomponendini kõrge impedantsi rada.
  • Alternatiiviks on kasutada riiulivälist 3-otsese pinge regulaatorit IC, näiteks LM78xx, kus “xx” tähistab väljundpinget positiivse väljundpinge jaoks või selle pöördväärtust LM79xx negatiivse väljundpinge jaoks, mis võib vähendada pulsatsiooni üle 70dB andmeleht, pakkudes samal ajal püsivat väljundvoolu üle 1 amp.
  • Alalisvoolu pinge saamiseks on alalisvoolu pinge saamiseks vajalik komponent. Selle tööd võib kirjeldada kui täislaine alaldi projekti.
  • See on vooluahela süda ja see kasutab dioodi silda. Kondensaatoreid kasutatakse lainete vabanemiseks. Alalisvoolu pinge nõude põhjal.

Puudused

The täislaine alaldi puudused sisaldama järgmist.

  • See kasutab vooluahela kujundamiseks nelja dioodi
  • Seda vooluahelat ei kasutata alati, kui on vaja korrigeerida väikest pinget, kuna kahe dioodi ühendamist saab teha järjestikku ja see annab nende sisetakistuse tõttu topeltpinge languse.
  • Poollainega võrreldes on see keeruline.
  • Dioodi pöördpinge tipp on kõrge, nii et need on suuremad ja kulukamad.
  • Selle alaldi on keeruline keerata keskkraan väiksema mähise kohale.
  • Alalisvoolu o / p on vähe, kuna iga diood kasutab lihtsalt poole trafo sekundaarpingetest.

Rakendused

The täislaine alaldi rakendused sisaldama järgmist.

  • Sellist alaldit kasutatakse peamiselt moduleeriva raadiosignaali amplituudi tuvastamiseks.
  • Elektrilise keevitamise korral saab polariseeritud alalispinge anda sildalaldi kaudu
  • Silla alaldi vooluahelat kasutatakse toiteallikas erinevate rakenduste jaoks, kuna see võib muundada pinge suurest vahelduvvoolust madalaks alalisvooluks.
  • Neid alaldeid kasutatakse toiteallikaks seadmetele, mis töötavad LED-i ja mootoriga sarnase alalispingega.

Seega on see kõik ülevaade täislaine alaldi, vooluahela, töötamise, omaduste, eeliste, puuduste ja selle rakenduste kohta. Siin on teile küsimus, millised on alaldite erinevad tüübid?