สายพันธุ์และหลักการทำงานของวงจรเรียงกระแสแรงดัน

ในอดีตมันจะทำกำไรได้มากกว่าและถูกกว่าในการรับกระแสไฟฟ้าในรูปแบบของกระแสสลับที่เกิดจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การเป็นตัวแทนดังกล่าวทำให้สามารถส่งสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพในระยะทางไกล ในตอนท้ายของการรับมันถูกแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าเฟสเดียวที่สะดวกสำหรับผู้บริโภคและในรูปแบบนี้เข้าสู่สายไฟ อย่างไรก็ตามวงจรภายในของตัวรับพลังงานที่ทันสมัยส่วนใหญ่ต้องการแหล่งจ่ายไฟคงที่ค่าที่เลือกจากชุดมาตรฐานของค่า 5, 9, 12, 24, 36 หรือ 48 โวลต์ เพื่อให้ได้มาซึ่งตัวปรับแรงดันไฟฟ้าพิเศษ (สำหรับ 24 โวลต์เป็นต้น) จะต้องมีการนำเข้าสู่วงจรของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

หลักการของการทำงานของวงจรเรียงกระแส

เพื่อความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับหลักการทำงานของวงจรเรียงกระแสไฟฟ้ากระแสตรงคุณจะต้องพิจารณาว่าองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ (ไดโอด) ใช้เพื่อแก้ไขแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ คุณสมบัติที่โดดเด่นของพวกเขาคือความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้าในทิศทางเดียวเท่านั้น เนื่องจากคุณสมบัตินี้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้กับพวกมันที่เอาต์พุตจะอยู่ในรูปของระลอกคลื่นบวกส่วนครึ่งล่างของรอบระยะเวลาครึ่งการสั่นจะถูกตัดออก ด้วยคลื่นครึ่งบวกกระแสจะไหลผ่านไดโอดซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการก่อตัวของแหล่งจ่ายไฟคงที่ เพื่อให้ได้มาซึ่งองค์ประกอบทางไฟฟ้าเพิ่มเติมมีความจำเป็น

rectifier ปัจจุบันใด ๆ รวมโหนดหลักต่อไปนี้:

• step-down transformer ที่แปลง 220 volts เป็นค่าที่ต้องการ
• ชุดไดโอด (สะพาน);
• การทำให้เรียบ (ตัวกรอง) ตัวเก็บประจุ;
• โคลงที่ทำบนพื้นฐานขององค์ประกอบทรานซิสเตอร์

มีตัวเลือกมากมายสำหรับวงจรเรียงกระแสอิเล็กทรอนิกส์มีความแตกต่างในจำนวนและวิธีการเชื่อมต่อไดโอดเช่นเดียวกับพารามิเตอร์การดำเนินงานของพวกเขา สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือวิธีการต่างๆในการรวมองค์ประกอบของไดโอดในวงจร การเรียงซ้อนที่เสถียรของอุปกรณ์วงจรเรียงกระแสถูกประกอบบนสวิตช์ทรานซิสเตอร์ที่เรียกว่ารีเลย์อิเล็กทรอนิกส์

ประเภทของวงจรเรียงกระแส

ขึ้นอยู่กับวิธีการสลับกับไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ AC rectifiers ทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

• ครึ่งคลื่น (ครึ่งคลื่น);
• สองครึ่งคลื่น (เต็มคลื่นที่มีจุดกึ่งกลางหรือรูปแบบ Mitkevich);
• Gretz bridge หรือวงจรเรียงกระแส
• วงจรเรียงกระแสที่มีแรงดันไฟฟ้าในการทำงานและวงจรอื่น ๆ เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

Half-wave switching เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดที่ใช้ในการแก้ไขกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ อีกชื่อหนึ่งคือวงจรเรียงกระแสศูนย์

การใช้อุปกรณ์ของคลาสนี้เป็นไปได้ที่จะได้รับกระแสเอาต์พุตเร้าใจ (ใช้เพียงครึ่งเดียว) แบบแผนที่ยึดหลักการครึ่งคลื่นนั้นมีความโดดเด่นด้วยประสิทธิภาพการแปลงต่ำและไม่ค่อยได้ใช้ คู่ครึ่งคลื่นของพวกเขารวมสองไดโอดและให้การแก้ไขครึ่งคลื่นของขั้วทั้งสอง พวกมันมีประสิทธิภาพมากกว่าและใช้กับแหล่งจ่ายไฟธรรมดา

วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์เฟสเดียวซึ่งเรียกว่าวงจรเกรตที่มี 4 ไดโอดนั้นมีลักษณะที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งเป็นที่เข้าใจกันว่าประสิทธิภาพของการใช้พลังงานที่ได้รับจากหม้อแปลง

แรงดันไฟฟ้าที่เอาท์พุทของวงจรเรียงกระแสเซมิคอนดักเตอร์เป็นพื้นฐานที่ดีสำหรับการปรับให้เรียบและเสถียรในภายหลังเพื่อให้ได้กระแสตรง

มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ที่มีความเข้มของพลังงานเพิ่มขึ้นเช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีแรงดันเอาต์พุตจากสิบถึงหลายร้อยโวลต์ ข้อดีของพวกเขารวมถึง:

• แรงดันไฟฟ้าย้อนกลับต่ำ (เศษส่วน Volta);
• ขนาดเล็ก
• ประสิทธิภาพสูงในการใช้หม้อแปลงไฟฟ้า (เปรียบเทียบกับโครงการ Mitkevich)

ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของวงจรสะพานคือแรงดันตกคร่อมสองเท่าของไดโอดซึ่งบังคับให้พวกเขาเลือกพารามิเตอร์เอาท์พุทของหม้อแปลงที่มีระยะห่างระหว่างการพัฒนา ส่วนหนึ่งของพลังงานที่มีประโยชน์นี้จะหายไปเมื่อถึงสี่แยกของไดโอด

ประเภทของวงจรเรียงกระแสแยกตามการใช้งาน

ตามวัตถุประสงค์และฟังก์ชั่นของพวกเขาตัวอย่าง rectifier ที่รู้จักจะถูกแบ่งออกเป็นอุปกรณ์เฟสเดียวและสามเฟส อดีตถูกนำมาใช้ในเครือข่ายไฟฟ้าของอาคารอพาร์ตเมนต์และบ้านส่วนตัวและมีวัตถุประสงค์เพื่อเปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน โมดูลที่สองเป็นโมดูลอิเล็กทรอนิกส์ที่มีหน่วยเดียวกัน 3 ชิ้นซึ่งผลิตตามโครงร่างอย่างใดอย่างหนึ่งต่อไปนี้:

• วงจรเรียงกระแสเดียว
• ระบบแรงดึง
• โมดูลรวม: กับขดลวดสามเฟสสองเฟสพร้อมการเชื่อมต่อแบบขนานและอนุกรมของไดโอด

การใช้ชุดรูปแบบการแปลงรอบเดียวมีข้อ จำกัด เนื่องจากประสิทธิภาพต่ำของแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขแล้ว อะนาล็อกแบบผลักดึงถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในมอเตอร์กระแสตรงและเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น ๆ ที่มีชุดแปรงในการออกแบบ นอกจากวงจรเรียงกระแสแบบคลาสสิกที่ออกแบบมาสำหรับการติดตั้งในมอเตอร์สับเปลี่ยนยังมีโครงร่างที่สามารถเพิ่มแรงดันเอาต์พุตได้หลายครั้ง กรณีพิเศษของการแก้ปัญหาดังกล่าวคือวงจรเรียงกระแสแรงดันเพิ่มขึ้นสองเท่า

วงจรเรียงกระแสที่มีแรงดันเพิ่มขึ้นสองเท่าจะแตกต่างกันในรายละเอียดจากตัวเลือกที่พิจารณาแล้ว อุปกรณ์ดังกล่าวมักเรียกว่าตัวคูณซึ่งง่ายต่อการประกอบด้วยมือของพวกเขาเอง

ความสัมพันธ์ขั้นพื้นฐานเมื่อคำนวณ rectifier

ในการคำนวณตัวเรียงกระแส 2 ครึ่งคลื่นที่เลือกไว้เป็นตัวอย่างคุณจำเป็นต้องรู้ข้อมูลเริ่มต้นต่อไปนี้:

• แรงดันไฟฟ้าเข้าทำหน้าที่ในขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง;
• กระแสในไดโอดที่ไหลในวงจรโดยคำนึงถึงภาระ
• ความจุของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าที่เลือกจากค่าสัมประสิทธิ์การปรับให้เรียบระลอกที่กำหนด;
• แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่มัน

มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมไดโอดโซลิดสเตตในสถานะเปิด

อัตราส่วนที่คำนวณได้สำหรับกรณีนี้แสดงในรูปแบบต่อไปนี้

• กระแสในขดลวดหม้อแปลงมีขนาดเท่ากันกับค่าสูงสุดในการโหลด (Iobm = Inagr)
• แรงดันไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิในโหมดปกติคือU2≈ 0.75Uload
• แนะนำให้ใช้ไดโอดตัวเรียงกระแสกับพารามิเตอร์ต่อไปนี้: Ureb> 3.14Unag และ Imax> 1.57Inag

วงจรเรียงกระแสที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ รวมถึงระบบควบคุมที่ทันสมัย ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจว่าวงจรเรียงกระแสปัจจุบันคืออะไรและใช้เพื่อสร้างวงจรที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด