félhullámú egyenirányító: munka és jellemzői

az egyenirányító célja a váltakozó áram (AC) egyenárammá (DC) konvertálása, amely helyesbítésen megy keresztül. Mivel az ebben a folyamatban használt dióda lehetővé teszi az áram áramlását egyirányú módon. A dióda ezen tulajdonságára alapozva különféle típusú egyenirányítókat terveztek. Az áramkörben használt diódák számából az egyenirányítók osztályozása történik. Alapvetően a félhullámú egyenirányítót egyetlen dióda használatával lehet megtervezni, amelyet egyfázisú egyenirányítónak neveznek. De ha három diódával épül fel, akkor a háromfázisú egyenirányítók kategóriájába tartozik.

mi az a félhullámú egyenirányító?

a félhullámú egyenirányító olyan egyenirányító áramkör, amelyben az AC pozitív vagy negatív ciklusának fele EGYENÁRAMMÁ alakul. Ha a pozitív félciklust vesszük figyelembe, akkor a forrás negatív félciklusa blokkolódik, vagy ha a forrás negatív ciklusát vesszük figyelembe, akkor a pozitív ciklus blokkolódik.

félhullámú egyenirányító működése

az áramkör egyetlen diódából áll, amely sorozatban van az AC tápegységgel és a terhelési ellenállással. Mivel a megfelelő tápellátás biztosított, a dióda átalakítja az AC-t DC-vé, az eredmény egyirányú lesz az ellátás félciklusának felhasználásával.

a félhullámú egyenirányítást az ellátás pozitív oldalán végezzük. Mivel a p-n csomópont dióda koncepciója szerint nyilvánvaló, hogy a dióda továbbítás közben vezet előfeszítés. De fordított torzítás esetén szivárgási áram keletkezik, ami miatt nincs lehetőség vezetésre. Annak érdekében, hogy a negatív tápellátás működését figyelembe lehessen venni, a pozitív tápegységben csatlakoztatott diódát meg kell változtatni az irányát, és fordítva kell csatlakoztatni.

kimeneti hullámformák egy félhullámú egyenirányító

félhullámú egyenirányítás pozitív ciklus megfontolásra

ha az áramkör pozitív félciklussal van ellátva, elegendő mennyiségű feszültség éri el a diódát, amely továbbítási torzítási állapotban működik. Ezért a diódavezetés a továbbítási torzítás során történik. Az egyenirányítás folyamata a terhelési ellenállásnál történik, ahol az áramkörben generált feszültséget a terhelés fogyasztja.

a terhelési ellenállás tulajdonsága, hogy blokkolja az áramkörben a dióda miatt keletkező felesleges áramot, vagy felhasználja az áramkörben fel nem használt áramot. A használt ciklus típusa alapján leírja az egyenirányító típusát. Itt a kínálat pozitív oldalát vesszük figyelembe, ezért pozitív félhullámú egyenirányítónak nevezzük. Ily módon figyelembe veszik a félhullámú egyenirányító működését a pozitív ellátáshoz.

félhullámú egyenirányítás negatív ciklus esetén

a dióda iránya megváltozik az áramkörben. A fennmaradó folyamat hasonló ahhoz, hogy a diódavezetés pozitív tápellátás esetén történik. Most az ilyen típusú egyenirányítóban a dióda iránya megváltozik, így a feszültség negatív tápellátása során elkezd vezetni, és a pozitív ciklus blokkolódik.

az áramkörben előállított áramot a terhelési ellenálláson mérik. A generált kimenet az összes negatív impulzusból áll, és nincs pozitív impulzus. Ezért a félhullámú egyenirányító működését a negatív tápellátáshoz itt tárgyaljuk.

mindkét esetben generált kimenet a korrigált kimenetet hozza létre, de impulzusok formájában. Ez azt jelenti, hogy a félhullámú egyenirányítás miatt a generált kimenet pulzáló Dc-ből áll .de a helyesbítés célja állandó DC előállítása.

félhullámú egyenirányító Kondenzátorszűrővel

a félhullámú egyenirányító fent általánosított áramkörében impulzusok formájában generált kimenet. Ezt a pulzáló DC-t sehol sem használják vagy veszik figyelembe. Ennek a problémának a leküzdése érdekében bevezetik a kondenzátor szűrőt. A szűrő célja, hogy a pulzáló DC-t a legtisztább formájává alakítsa.
mivel a terhelési ellenálláson generált kimenet időben változó. De jön a praktikum nem lehet inkább pulzáló DC bármilyen elektronikus rendszerek igényel DC a legtisztább formában. A képződött impulzusok nem más, mint a kimenet hullámai. Annak érdekében, hogy a DC tiszta formában legyen, a hullámokat el kell nyomni. Ez úgy lehetséges, hogy a kondenzátort vagy az induktorszűrőt a terhelési ellenálláson keresztül csatlakoztatja.

itt a kondenzátor szűrőt használják erre a célra. A kondenzátorszűrő a terhelési ellenálláson keresztül csatlakozik, és elnyomja a hullámokat, így a kapott kimenet sima lesz, és a hullámok megszűnnek. Ebben a pulzáló DC kimenete EGYENÁRAMBAN a legtisztább formává alakul.

félhullámú egyenirányító kísérlet

• vegye figyelembe a félhullámú egyenirányító áramkört ellenállás terheléssel. Először vegyen be négy diódát, és mérje meg a küszöbfeszültség értékét (V_T) DMM segítségével.
• a küszöbfeszültség megerősítése után. Ezután a kiválasztott dióda sorba van kötve a tápfeszültséggel és az ellenállási terheléssel.
• az áramkör be van kapcsolva.
• az effektív értéket és a kimeneti feszültség átlagát mérjük.
• ily módon megmérjük az áramkör kimeneti EGYENFESZÜLTSÉGÉT, amelynek jellemzőit a képlet segítségével lehet kiszámítani.

a félhullámú egyenirányító jellemzői

a félhullámú egyenirányító néhány jellemzője a következő

RMS értéke egy félhullámú egyenirányító

RMS definiáljuk, mint a gyökér átlagos négyzet értéke. A terhelési áram esetében az RMS érték megadható

IRMS = Im/2

a kimeneti feszültség RMS értéke

VRMS = IRMS RL

az i_rms értékének helyettesítésekor a fenti egyenletből az RMS feszültség egyenlete átírható

Vrms = Im/2 * RL

félhullámú egyenirányító formatényezője

az RMS értéknek az egyenáramú értékhez viszonyított arányát az egyenirányító formatényezőjeként határozzuk meg.

Form Factor=(RMS érték)/(DC érték)

Általános számítás esetén a form factor értéke 1,57.

a félhullámú egyenirányító hatékonysága

az egyenirányító hatékonysága a generált kimeneti teljesítmény és az alkalmazott bemeneti teljesítmény közötti arány.

E = Pdc / Pac

az előállított maximális hatékonyság 40,6%.

félhullámú egyenirányító Hullámtényezője

az előállított kimenet pulzáló DC-ből áll, nem pedig állandó DC-ből. Ezek az impulzusok a kimeneti nevezik hullámai. A kimeneten jelenlévő hullámok száma hullámzási tényezővel mérhető. A hullámtényező ábrázolására használt szimbólum isy.

ha a hullámtényező értéke magas, az azt jelzi, hogy az egyenirányító kimeneti EGYENÁRAMÁBAN számos hullám van. Ha ez alacsony azt jelezte, hogy kevesebb hullámai jelen a kimeneti DC az egyenirányító.

Ripple Factor=(jelenléte AC komponens a kimeneti feszültség és annak RMS érték)/( DC komponens jelen a kimeneti feszültség )

azt is meg kell határozni, mint

Ripple Factor=(Ripple feszültség a kimeneten)/( dc kimeneti feszültség )

a ripple factor félhullámú egyenirányító van megadva

(Vrms/VDC )2 -1)

a ripple tényező értéke 1,21. Ha a százalékot figyelembe vesszük, akkor az 121%, jelezve, hogy a legmagasabb fodrozódási tényezővel rendelkezik. Tehát ez a fajta egyenirányító nem tekinthető gyakorlati alkalmazásokhoz.

a félhullámú egyenirányító kialakítása egyszerre egyszerű és olcsó. Más, mint ez a kimenet áll hullámai és gyakorlati megvalósítása ez a fajta áramkör nagyon lehetetlen. Ezért ennek az egyenirányítónak számos hátránya van az előnyökhöz képest.

előnyök

• követelmények az összetevők listája kevesebb.
• az építés költsége alacsony.
• kevesebb alkatrész jelenléte az egyenirányító legegyszerűbb felépítését eredményezi.
• egyszerű elemezni, mert a tervezett áramkör egyenesen előre.

hátrányok

• az ebben az egyenirányítóban generált kimenet impulzusok formájában van. Ez jelzi a hullámok jelenlétét az áramkörben.
• a hullámzási tényező magas.
• a helyesbítés során vagy az ellátás pozitív, vagy negatív ciklusát veszi figyelembe. Mindkét esetben azonban egy ciklust figyelmen kívül hagynak, ami az áramkör energiaveszteségét eredményezi.
• a kimeneten előállított feszültség alacsony.
• a félhullámú egyenirányító transzformátor kihasználtsági tényezője (TUF) alacsony.
• itt a generált kimenet megköveteli, hogy a szűrőt a terhelésen keresztül csatlakoztassa a kimeneti feszültségen keletkező hullámok miatt.
• a fent tárgyalt néhány előnye és hátránya a félhullámú egyenirányító.

Alkalmazások

• az egyenáramú kimeneti feszültség generálásának követelménye előkészíti az utat a félhullámú egyenirányító áramkör alkalmazásához a szűrővel a terhelésen keresztül.
• a tápegységek áramkörében, ahol a kimeneten lévő állandó egyenáramot ebben az esetben nem tekintik fő követelménynek, a félhullámú egyenirányító használható.

a félhullámú egyenirányító néhány alapvető előnye, hátránya és alkalmazása a fentiekben tárgyalt. A félhullámú egyenirányító alapgondolatát és jellemzőit elemezzük. Mivel kevésbé hatékony, nem alkalmas gyakorlati alkalmazásokhoz. Mivel ez egyfajta egyenirányító, miért nem veszik figyelembe az audio alkalmazásoknál?