halvbølge ensretter: arbejde og dets egenskaber

formålet med ensretteren er at konvertere vekselstrøm (AC) til jævnstrøm (DC), der skal gennemgå berigtigelse. Da dioden, der anvendes i denne proces, tillader strømmen af strøm på en ensrettet måde. Baseret på denne egenskab af dioden er de forskellige typer ensrettere designet. Fra antallet af dioder, der anvendes i kredsløbet, foretages klassificeringen af ensrettere. Grundlæggende kan halvbølge-ensretteren designes ved hjælp af en enkelt diode betegnet som enfaset ensretter. Men hvis den er konstrueret ved hjælp af tre dioder, kommer den under kategorien af trefasede ensrettere.

Hvad er en halvbølge ensretter?

et ensretterkredsløb, hvor den halve del af cyklussen, enten positiv eller negativ af AC, omdannes til DC, defineres som halvbølge-ensretteren. Hvis den positive halvcyklus overvejes, blokeres den negative halvcyklus af kilden, eller hvis den negative cyklus af kilden betragtes i dette tilfælde, blokeres den positive cyklus.

arbejde af en halvbølge ensretter

kredsløbet består af en enkelt diode i serie med VEKSELSTRØMSFORSYNINGEN og belastningsmodstanden. Da den tilstrækkelige forsyning er tilvejebragt, konverterer dioden AC til DC, den resulterende vil være ensrettet ved at udnytte den halve cyklus af forsyningen.

halvbølge rettelse udføres under den positive side af forsyningen. Fordi pr p – n junction diode koncept er det tydeligt, at diode udfører under videresendelse bias. Men i omvendt bias tilstand lækstrøm genereres skyldes som der ikke er mulighed for ledning. For at overveje operationen for negativ forsyning skal dioden, der er tilsluttet i det positive forsyningshus, ændres sin retning og omvendt tilsluttes.

output bølgeformer af en halvbølge ensretter

halvbølge berigtigelse for positiv cyklus overvejelse

når kredsløbet er forsynet med en positiv halv cyklus tilstrækkelig mængde spænding når dioden resulterer det til at fungere i videresendelse bias tilstand. Derfor finder diodeledningen sted under videresendelse af bias. Korrigeringsprocessen sker ved belastningsmodstanden, hvor den genererede spænding i kredsløbet forbruges af belastningen.

belastningsmodstandens egenskab er at blokere den overskydende strøm, der produceres i kredsløbet på grund af dioden eller forbruge den ubrugte strøm i kredsløbet. Baseret på den anvendte cyklustype beskrives typen af ensretter. Her betragtes den positive side af forsyningen, så den betegnes som en positiv halvbølge ensretter. På denne måde overvejes driften af halvbølge ensretter til positiv forsyning.

halvbølge Berigtigelse til negativ cyklus overvejelse

diodens retning ændres i kredsløbet. Den resterende proces svarer til den af diode ledning finder sted under positiv forsyning tilfælde. Nu i denne type ensretter ændres dioderetningen, så den begynder at lede under den påførte negative forsyning af spændingen, og den positive cyklus bliver blokeret.

strømmen produceret i kredsløbet måles ved belastningsmodstanden. Den genererede output består af alle de negative impulser, og der er ingen positiv puls til stede. Derfor diskuteres driften af halvbølge ensretter for den betragtede negative forsyning her.

det output, der genereres i begge tilfælde, producerer det korrigerede output, men i form af impulser. Det betyder, at den genererede udgang på grund af halvbølge-korrektion består af pulserende Dc .men hensigten med berigtigelse er at producere konstant DC.

halvbølge ensretter med Kondensatorfilter

i det ovennævnte generaliserede kredsløb af halvbølge ensretteren, output genereret i form af pulser. Denne pulserende DC er ingen steder brugt eller overvejet. For at overvinde dette problem indføres kondensatorfilter. Formålet med filteret er at omdanne den pulserende DC til sin reneste form.
da output genereret ved belastningsmodstanden er tidsvarierende. Men når man kommer til praktisk, kan man ikke foretrække pulserende DC til nogen form for elektroniske systemer, det kræver DC i den reneste form. De dannede impulser er intet andet end krusningerne i udgangen. For at gøre DC i ren form skal krusningerne undertrykkes. Dette er muligt ved at forbinde kondensatoren eller induktorfilteret over belastningsmodstanden.

her anvendes kondensatorfilteret til dette formål. Kondensatorfilteret er forbundet over belastningsmodstanden og undertrykker krusningerne, så det opnåede output bliver glattet, og krusningerne elimineres. I dette konverteres udgangen fra pulserende DC til sin reneste form i DC.

halvbølge ensretter eksperiment

• overvej halvbølge ensretter kredsløb med resistiv belastning. Først skal du tage fire dioder og måle tærskelspændingsværdien (V_T) ved hjælp af DMM.
• når tærskelspændingen er bekræftet. Derefter forbindes den valgte diode i serie med forsyningsspændingen og den resistive belastning.
• kredsløbet er tændt.
• RMS og gennemsnittet af udgangsspændingen måles.
• på denne måde måles udgangsspændingen for kredsløbet, og dens egenskaber kan beregnes ved hjælp af formlen.

egenskaber ved halvbølge ensretter

nogle af egenskaberne ved halvbølge ensretter er som følger

RMS-værdien af en halvbølge-ensretter

RMS er defineret som den gennemsnitlige kvadratværdi for roden. For belastningsstrøm kan RMS-værdien angives som

IRMS = Im/2

RMS-værdien af udgangsspændingen er angivet som

VRMS = IRMS RL

ved at erstatte værdien af I_RMS fra ovenstående ligning kan ligningen for RMS-spænding omskrives som

VRMS = Im/2 * RL

formfaktor for en halvbølge ensretter

forholdet mellem RMS-værdien og DC-værdien defineres som formfaktoren for denne ensretter.

formfaktor=(RMS-værdi)/(DC-værdi)

ved generel beregning er værdien af formfaktoren 1,57.

effektiviteten af en halvbølge ensretter

ensretterens effektivitet er forholdet mellem den genererede udgangseffekt og den anvendte indgangseffekt.

E = Pdc / Pac

den maksimale producerede effektivitet er 40,6%.

Rippelfaktor for en halvbølge ensretter

den producerede output består af pulserende DC snarere end konstant DC. Disse pulser i output benævnt krusninger. Antallet af krusninger til stede ved udgangen kan måles i form af krusningsfaktor. Symbolet bruges til at repræsentere ripple faktor isy.

hvis værdien af krusningsfaktoren er høj, indikerer det, at der er et antal krusninger i ensretterens UDGANGSDC. Hvis det er lavt, indikerede det, at mindre antal krusninger til stede i output DC af ensretteren.

Ripple Factor=(tilstedeværelse af AC komponent i udgangsspændingen og dens RMS værdi)/( DC komponent til stede i udgangsspændingen )

det er også defineret som

Ripple Factor=(Ripple spænding ved udgangen)/( dc udgangsspænding )

ripple faktor for halvbølge ensretter er angivet som

(Vrms/VDC )2 -1)

rippelfaktorværdien er 1,21. Hvis procentdelen overvejes, er den 121%, hvilket indikerer, at den har den højeste rippelfaktorværdi. Så denne type ensretter overvejes ikke til praktiske anvendelser.

designet af en halvbølge ensretter er enkel og billig på samme tid. Andre end denne udgang består af krusninger og praktisk gennemførelse af denne form for kredsløb er meget umuligt. Derfor har denne ensretter mange ulemper sammenlignet med fordelene.

fordele

• Kravliste over komponenterne er mindre.
• omkostningerne til konstruktionen er lave.
• mindre antal komponenter tilstedeværelse resulterer i konstruktionen af ensretter på den nemmeste måde.
• det er nemt at analysere, fordi det designede kredsløb er lige fremad.

ulemper

• udgangen genereret i denne ensretter er i form af pulser. Det angiver tilstedeværelsen af krusninger i kredsløbet.
• rippelfaktoren er høj.
• under berigtigelse overvejer den enten den positive cyklus af forsyningen eller den negative cyklus af forsyningen. I begge tilfælde ignoreres imidlertid en cyklus, hvilket resulterer i strømtab af kredsløbet.
• spændingen produceret ved udgangen er lav.
• transformatorudnyttelsesfaktoren (TUF) for halvbølge-ensretteren er lav.
• her kræver det genererede output, at filteret skal tilsluttes over belastningen på grund af de krusninger, der genereres ved udgangsspændingen.
• ovenstående diskuterede er nogle af fordelene og ulemperne ved halvbølge-ensretteren.

applikationer

• kravet om generering af dc-udgangsspænding baner vejen for påføring af halvbølge-ensretterkredsløbet med filteret fastgjort over belastningen.
• i strømforsyningskredsløbet, hvor den konstante DC ved udgangen ikke betragtes som det største krav i dette tilfælde, kan halvbølge-ensretteren anvendes.

nogle af de grundlæggende fordele, ulemper og anvendelser af halvbølge-ensretteren er diskuteret ovenfor. Den grundlæggende ide om halvbølge-ensretteren og dens egenskaber analyseres. Da det har mindre effektivitet, er det ikke egnet til praktiske anvendelser. Da det er en type ensretter, hvorfor det ikke overvejes til lydapplikationer?