Filtreli ve filtresiz tam dalga doğrultucu devre

Alternatif akımı doğru akıma dönüştürme işlemi düzeltmedir. Herhangi bir çevrimdışı güç kaynağı birimi, AC duvar prizi kaynağını yüksek voltajlı bir DC'ye veya indirilmiş AC duvar priz kaynağını düşük voltajlı DC'ye dönüştüren bir düzeltme bloğuna sahiptir. Sonraki süreç filtreleme, DC-DC dönüşümü vb. Olacaktır. Bu nedenle, bu makalede Tam dalga doğrultucunun işlemlerini tartışacağız. Tam dalgalı doğrultucu, yarım dalga doğrultucu ile karşılaştırıldığında daha yüksek bir verime sahiptir.

Tam dalga düzeltmesi aşağıdaki yöntemlerle yapılabilir.

Ortadan kılavuzlu tam dalga doğrultucu
Köprü doğrultucu (Dört diyot kullanarak)

Bir devrenin iki dalı bir döngü oluşturmak için üçüncü bir dalla bağlanırsa, ağa köprü devresi denir.Bu ikisinden tercih edilen tür, dört diyot kullanan Köprü doğrultucu devresidir çünkü iki diyot tipi, merkeze bağlı bir transformatör gerektirir. ve köprü tipine kıyasla güvenilir değildir. Diyot köprüsü de tek bir pakette mevcuttur. Örneklerden bazıları DB102, GBJ1504, KBU1001 vb.

Köprü doğrultucu, çıkıştaki aynı filtre devresi için dalgalanma faktörünün azaltılması açısından yarım köprü doğrultucunun güvenilirliğinden daha ağır basmaktadır. AC voltajının doğası, 50 / 60Hz frekansta sinüzoidaldir. Dalga formu aşağıdaki gibi olacaktır.

Tam Dalga Doğrultucunun Çalışması:

Şimdi daha düşük genliği 15Vrms (21Vpk-pk) olan bir AC voltajını düşünelim ve bir diyot köprüsü kullanarak DC voltajına düzeltelim. AC besleme dalga formu, pozitif yarı döngü ve negatif yarı döngü olarak ayrılabilir. DMM (Dijital Multimetre) ile ölçtüğümüz tüm voltaj, akım, doğada rms'dir. Bu nedenle, aşağıdaki Greenpoint simülasyonunda da aynı şey dikkate alınmıştır.

Pozitif yarı döngü boyunca D2 ve D3 diyotlar iletecek ve negatif yarı döngü diyotları sırasında D4 ve D1 iletken olacaktır. Bu nedenle, her iki yarım döngü sırasında da diyot iletken olacaktır. Düzeltmeden sonra çıkış dalga formu aşağıdaki gibi olacaktır.

Dalga biçimindeki dalgalanmayı azaltmak veya dalga biçimini sürekli hale getirmek için çıkışa bir kapasitör filtresi eklememiz gerekir. Yüke paralel kondansatör çalışma çıkışında sabit bir gerilim muhafaza etmektir. Böylece çıktıdaki dalgalanma azaltılabilir.

Filtre olarak 1 uF kapasitör ile:

1 uF filtreli çıktı dalgayı yalnızca belirli bir dereceye kadar sönümler çünkü 1 uF enerji depolama kapasitesi daha azdır. Aşağıdaki dalga formu filtrenin sonucunu gösterir.

Dalgalanma hala çıktıda mevcut olduğundan, çıkışı farklı kapasitans değerleriyle kontrol edeceğiz. Aşağıdaki dalga formu, kapasitans değerine, yani yük depolama kapasitesine göre dalgalanmadaki azalmayı gösterir.

Çıkış dalga biçimleri: Yeşil - 1 uF; Mavi - 4.7 uF; Hardal yeşili - 10uF; Koyu yeşil - 47uF

Kondansatörlü işlemler:

Hem pozitif hem de negatif yarı döngülerde, diyot çifti ileri taraflı durumda olacaktır ve yük beslenmenin yanı sıra kondansatör şarj edilir. Kapasitörde depolanan enerjinin anlık gerilimden daha yüksek olduğu anlık gerilim aralığı, kapasitörün içinde depolanan enerjiyi sağladığı anlık gerilimden daha fazla enerji depolama kapasitesi ne kadar fazlaysa çıkış dalga biçimindeki dalgalanma o kadar az olur.

Dalgalanma faktörü teorik olarak şu şekilde hesaplanabilir:

Bunu herhangi bir kapasitör değeri için hesaplayalım ve yukarıda elde edilen dalga biçimleriyle karşılaştıralım.

R _yükü = 1kOhm; f = 100Hz; C _çıkışı = 1 uF; Ben _dc = 15mA

Dolayısıyla Ripple faktörü = 5 volt

Dalgalanma faktörü farkı, daha yüksek kapasitör değerlerinde telafi edilecektir. Tam dalga doğrultucu etkinliği bir yarım dalga doğrultucu iki katıdır% 80 üzerindedir.

Pratik Tam Dalga Doğrultucu:

Bir köprü doğrultucuda kullanılan bileşenler,

220V / 15V AC düşürücü transformatör.
1N4007 - Diyotlar
Dirençler
Kapasitörler
MIC RB156

Burada, 15V'luk bir rms voltajı için tepe voltajı 21V'a kadar olacaktır. Bu nedenle kullanılacak bileşenlerin 25V ve üzerinde derecelendirilmesi gerekir.

Devrenin çalışması:

Düşürücü transformatör:

Düşürücü transformatör, lamine demir çekirdek üzerine sarılmış birincil sargı ve ikincil sargıdan oluşur. Birincil dönüş sayısı ikincilden daha yüksek olacaktır. Her sargı, ayrı indüktörler olarak işlev görür. Birincil sargı, alternatif bir kaynaktan sağlandığında, sargı uyarılır ve akı üretilir. İkincil sargı, emf'yi ikincil sargıya indükleyen birincil sargı tarafından üretilen alternatif akıyı deneyimler. Bu indüklenen emf daha sonra bağlı olan harici devreden akar. Sargının dönüş oranı ve endüktansı, ikincil olarak indüklenen birincil andemf'den üretilen akı miktarına karar verir. Aşağıda kullanılan transformatörde

Duvar prizinden gelen 230V AC güç kaynağı, bir düşürme transformatörü kullanılarak 15V ACrms'ye düşürülür. Besleme daha sonra aşağıdaki gibi redresör devresine uygulanır.

Filtresiz Tam Dalga Doğrultucu Devresi:

Yük boyunca karşılık gelen voltaj 12.43V'dur, çünkü kesintili dalga biçiminin ortalama çıkış voltajı dijital çoklu ölçüm cihazında görülebilir.

Filtreli Tam Dalga Doğrultucu Devresi:

Aşağıdaki gibi kondansatör filtresi eklendiğinde,

1. C _çıkışı = 4,7 uF için dalgalanma azalır ve dolayısıyla ortalama voltaj 15,78 V'a çıkar.

2. C _çıkışı = 10 uF için dalgalanma azalır ve dolayısıyla ortalama voltaj 17,5V'a çıkar.

3. C _çıkışı = 47 uF için dalgalanma daha da azalır ve dolayısıyla ortalama voltaj 18,92 V'a çıkar.

4. C _out = 100uF için, bundan daha büyük herhangi bir kapasitans değerinin çok fazla etkisi olmayacaktır, bu nedenle bundan sonra dalga formu ince bir şekilde yumuşatılır ve dolayısıyla dalgalanma düşüktür. Ortalama voltaj 19.01V'a yükseldi