Halvvågslikriktarkrets med och utan filter

Processen att omvandla växelström till likström är rättelse. Varje offline-strömförsörjningsenhet har korrigeringsblocket som omvandlar antingen AC-vägguttagskällan till högspännings DC eller trappas ner AC-vägguttagskällan till lågspännings DC. Den ytterligare processen kommer att vara filtrering, DC-DC-omvandling etc., Så i den här artikeln kommer vi att diskutera alla operationer med halvvågslikriktare med kretsschema.

Växelströmsspänningen är sinusformad med en frekvens på 50 / 60Hz. Vågformen kommer att vara som nedan.

Nu är korrigering processen för att ta bort den negativa delen av växelströmmen (AC) och därmed producera den partiella likströmmen. Detta kan uppnås med hjälp av dioder. Dioder tillåter bara ström att strömma i en riktning. För att förstå kan vi dela vågformen i positiv halvcykel och negativ halvcykel. När ovanstående spänning matas genom en diod sker ledningen endast under positiv halvcykel. Således kommer vågformen nedan.

Bearbetning av halvvågslikriktare:

I halvvågslikriktare tar vi bort den negativa halvcykeln för växelströmsvåg med hjälp av en diod, medan vi i fullvågslikriktare omvandlar den negativa halvcykeln för växelström till positiv cykel med 4 dioder. Låt oss nu överväga en växelspänning med en lägre amplitud på 15Vrms och rätta till likspänning med en enda diod. Dioden leder endast under en positiv halvcykel. Men utgången kommer att vara diskontinuerlig pulsad positiv likspänning. Det måste filtreras ytterligare för att göra det till en ren likström med mindre krusning. Poäng att komma ihåg är all spänning, ström som vi mäter genom DMM är rms i naturen. Därför beaktas detsamma också i simulering.

Utgångsvågformen ovan är som förväntat, en diskontinuerlig pulsad DC-vågform. För att jämna ut vågformen eller göra den kontinuerlig lägger vi till ett kondensatorfilter i utgången. Arbetet med parallell kondensator är att upprätthålla en konstant spänning vid utgången. Det bestämmer mängden krusning som finns i produktionen.

Med ett kondensatorfilter på 1uF:

Nedanstående vågform visar minskningen av krusning baserat på värdet på kapacitansen, dvs. laddningskapacitet.

Utgångsvågformer: Röd - 1uF; Senapsgrön - 4.7uF; Blå - 10uF; Mörkgrön - 47uF

Drift med kondensator:

Under den positiva halvcykeln är dioden förspänd och kondensatorn laddas såväl som belastningen får matning. Under negativ halvcykel blir dioden förspänd och kretsen är öppen under vilken kondensatorn levererar den lagrade energin i den. Ju mer energilagringskapacitet desto mindre krusning i utgångsvågformen.

Krusningsfaktorn kan beräknas teoretiskt av,

Låt oss beräkna det för ett valfritt kondensatorvärde och jämföra det med ovan erhållna vågformer.

R _belastning = 1kOhm; f = 50Hz; C _ut = 1 uF; I _DC = 15 mA

Därmed,

Ovanstående vågform har en krusning på 11 volt vilket är nästan detsamma. Skillnaden kompenseras vid högre kondensatorvärden. Dessutom är effektiviteten det största problemet i halvvågslikriktare som är mindre än fullvågslikriktare. I allmänhet är verkningsgraden (ƞ) = 40%.

Praktisk halvvågslikriktarkrets på brödbrädan:

Komponenterna som används i halvvågslikriktarkrets är:

1. 220V / 15V AC nedstegstransformator.
2. 1N4007 - Diod
3. Motstånd
4. Kondensatorer

Här, för en rms-spänning på 15V, blir toppspänningen upp till 21V. Därför bör komponenterna som används klassas till 25V och högre.

Drift av kretsen:

Trapptransformator:

Trapptransformatorn består av primärlindning och sekundärlindning lindad över laminerad järnkärna. Antalet primärvarv kommer att vara högre än det sekundära. Varje lindning fungerar som separata induktorer. När primärlindning tillförs genom en växlingskälla blir lindningen upphetsad och flöde genereras. Sekundärlindningen upplever det växlande flöde som produceras av primärlindningen som inducerar emf i sekundärlindningen. Denna inducerade emf flyter sedan genom den anslutna externa kretsen. Vridningsförhållandet och induktansen hos lindningen bestämmer mängden flöde som genereras från primär och emf inducerad i sekundär. I transformatorn som används nedan

230V växelströmförsörjning från vägguttaget trappas ner till 15V växelström med hjälp av en nedtransformator. Matningen appliceras sedan över likriktarkretsen enligt nedan.

Halvvågslikriktarkrets utan filter:

Motsvarande spänning över belastningen är 6,5 V eftersom den genomsnittliga utspänningen för den diskontinuerliga vågformen kan ses i DMM.

Halvvågslikriktarkrets med filter:

När kondensatorfilter läggs till enligt nedan,

1. För C _ut = 4.7uF minskar krusningen och därmed ökade medelspänningen till 11,9 V.

2. För C _ut = 10uF minskar krusningen och därmed ökade medelspänningen till 15,0V

3. För C _ut = 47uF reduceras krusningen ytterligare och därmed ökade medelspänningen till 18,5V

4. För C _ut = 100uF, så efter detta är vågformen finjämnad och därmed krusningen är låg. Medelspänningen ökade till 18,9V