prostownik półfalowy: Praca i jego charakterystyka

celem prostownika jest zamiana prądu przemiennego (AC) na prąd stały (DC), który ma zostać poddany prostowaniu. Ponieważ dioda zastosowana w tym procesie umożliwia przepływ prądu w sposób jednokierunkowy. W oparciu o tę właściwość Diody projektowane są różne typy prostowników. Z liczby diod zastosowanych w obwodzie wynika klasyfikacja prostowników. Zasadniczo prostownik półfalowy można zaprojektować za pomocą pojedynczej diody określanej jako prostownik jednofazowy. Ale jeśli jest skonstruowany z wykorzystaniem trzech diod, to należy do kategorii prostowników trójfazowych.

co to jest prostownik półfalowy?

Obwód prostownika, w którym połowa części cyklu dodatniego lub Ujemnego prądu przemiennego jest zamieniana na prąd stały, jest zdefiniowany jako prostownik półfalowy. Jeśli dodatni cykl połowiczny jest brany pod uwagę, to ujemny cykl połowiczny źródła zostaje zablokowany lub jeśli ujemny cykl źródła jest brany pod uwagę w tym przypadku dodatni cykl zostaje zablokowany.

praca prostownika Półfalowego

układ składa się z pojedynczej diody szeregowo z zasilaniem prądu przemiennego i rezystorem obciążenia. Ponieważ zapewnione jest wystarczające zasilanie, dioda konwertuje AC na DC, wynik będzie jednokierunkowy, wykorzystując pół cyklu zasilania.

prostowanie Półfalowe odbywa się po stronie dodatniej zasilania. Ponieważ zgodnie z koncepcją Diody złącza p-n jest oczywiste, że dioda prowadzi podczas odchylenia przekierowania. Ale w stanie odwrotnego odchylenia generowany jest prąd upływowy, dzięki któremu nie ma możliwości przewodzenia. W celu rozważenia operacji zasilania ujemnego, dioda podłączona w obudowie zasilania dodatniego musi zostać zmieniona w kierunku i odwrotnie podłączona.

przebiegi wyjściowe prostownika półfalowego

prostowanie Półfalowe dla pozytywnego uwzględnienia cyklu

gdy obwód jest wyposażony w dodatni półcykl, wystarczająca ilość napięcia osiąga diodę, co powoduje, że działa ona w stanie odchylenia przekierowania. Stąd przewodzenie Diody odbywa się podczas odchylenia spedycyjnego. Proces prostowania zachodzi przy rezystancji obciążenia, gdzie generowane napięcie w obwodzie jest zużywane przez obciążenie.

właściwością rezystora obciążenia jest blokowanie nadmiaru prądu wytwarzanego w obwodzie z powodu Diody lub zużywanie niewykorzystanego prądu w obwodzie. Na podstawie typu zastosowanego cyklu opisuje typ prostownika. Tutaj pozytywna strona zasilacza jest rozważana, więc jest określana jako dodatni prostownik półfalowy. W ten sposób rozważa się działanie prostownika półfalowego dla zasilania dodatniego.

prostowanie Półfalowe dla ujemnego uwzględnienia cyklu

kierunek Diody zmienia się w obwodzie. Pozostały Proces jest podobny do procesu przewodnictwa diodowego, który odbywa się w przypadku zasilania dodatniego. Teraz w tego typu prostowniku zmienia się kierunek Diody, dzięki czemu zaczyna ona działać podczas przyłożonego ujemnego zasilania napięcia, a dodatni cykl zostaje zablokowany.

prąd wytwarzany w obwodzie jest mierzony na rezystorze obciążenia. Generowane wyjście składa się ze wszystkich ujemnych impulsów i nie ma impulsu dodatniego. Stąd omówiono tutaj działanie prostownika półfalowego dla rozpatrywanego ujemnego zasilania.

wyjście generowane w obu przypadkach daje wyjście rektyfikowane, ale w postaci impulsów. Oznacza to, że dzięki prostowaniu półfalowemu generowane wyjście składa się z pulsującego prądu stałego .ale intencją rektyfikacji jest wytworzenie stałego prądu stałego.

prostownik półfalowy z filtrem Kondensatorowym

w powyższym uogólnionym obwodzie prostownika półfalowego, wyjście generowane w postaci impulsów. To pulsujące DC nie jest nigdzie używane ani rozważane. W celu przezwyciężenia tego problemu wprowadzono filtr kondensatorowy. Celem filtra jest przekształcenie pulsującego PRĄDU STAŁEGO w jego najczystszą postać.
ponieważ wyjście generowane przy rezystorze obciążenia jest zmienne w czasie. Ale przechodząc do praktyczności, nie można preferować pulsującego PRĄDU STAŁEGO dla każdego rodzaju układów elektronicznych, które wymagają PRĄDU STAŁEGO w najczystszej postaci. Powstające impulsy są niczym innym jak falami na wyjściu. Aby DC w czystej postaci, zmarszczki muszą zostać stłumione. Jest to możliwe poprzez podłączenie filtra kondensatora lub cewki przez rezystor obciążenia.

tutaj służy do tego filtr kondensatora. Filtr kondensatora jest podłączony przez rezystor obciążenia i tłumi zmarszczki, dzięki czemu uzyskane wyjście zostaje wygładzone, a zmarszczki są eliminowane. W ten sposób wyjście z pulsującego DC jest konwertowane do najczystszej postaci W DC.

eksperyment z prostownikiem Półfalowym

• rozważmy Obwód prostownika półfalowego z obciążeniem rezystancyjnym. Najpierw weź dowolne cztery diody i zmierz wartość napięcia progowego (V_T) za pomocą DMM.
• po potwierdzeniu napięcia progowego. Następnie wybrana DIODA jest połączona szeregowo z napięciem zasilania i obciążeniem rezystancyjnym.
• układ jest włączony.
• mierzy się RMS i średnie napięcie wyjściowe.
• w ten sposób mierzy się wyjściowe napięcie DC dla obwodu, a jego charakterystykę można obliczyć za pomocą wzoru.

charakterystyka prostownika Półfalowego

niektóre cechy prostownika półfalowego są następujące

wartość RMS prostownika Półfalowego

RMS jest zdefiniowana jako średnia wartość kwadratowa pierwiastka. Dla prądu obciążenia wartość RMS może być podana jako

IRMS = Im/2

wartość RMS napięcia wyjściowego jest podana jako

VRMS = IRMS RL

po zastąpieniu wartości I_RMS z powyższego równania równanie dla napięcia RMS może być przepisane jako

VRMS = im/2 * RL

współczynnik kształtu prostownika półfalowego

stosunek wartości RMS do wartości DC jest zdefiniowany jako współczynnik kształtu tego prostownika.

współczynnik kształtu=(wartość RMS) / (wartość DC)

po ogólnym obliczeniu wartość współczynnika kształtu wynosi 1,57.

sprawność prostownika Półfalowego

sprawność prostownika to stosunek generowanej mocy wyjściowej do przyłożonej mocy wejściowej.

E = Pdc / Pac

maksymalna wydajność wynosi 40,6%.

Współczynnik Tętnienia prostownika Półfalowego

produkowane wyjście składa się z pulsującego DC, a nie STAŁEGO DC. Te impulsy na wyjściu określane jako zmarszczki. Liczba zmarszczek obecnych na wyjściu może być mierzona pod względem współczynnika tętnienia. Symbol używany do reprezentowania czynnika tętnienia isy.

jeśli wartość współczynnika tętnienia jest wysoka, oznacza to, że istnieje wiele zmarszczek w wyjściowym DC prostownika. Jeśli jest niski, oznacza to, że mniejsza liczba zmarszczek obecnych w wyjściowym DC prostownika.

Współczynnik Tętnienia=(obecność składnika AC w napięciu wyjściowym i jego wartość RMS)/( Składnik DC obecny w napięciu wyjściowym )

jest również zdefiniowany jako

Współczynnik Tętnienia=(Napięcie tętnienia na wyjściu)/( napięcie wyjściowe dc )

współczynnik tętnienia dla prostownika półfalowego jest podany jako

γ=√((Vrms/VDC )2 -1)

wartość współczynnika tętnienia wynosi 1,21. Jeśli procent jest brany pod uwagę, to jest to 121%, co oznacza, że ma najwyższą wartość współczynnika tętnienia. Tak więc ten typ prostownika nie jest brany pod uwagę do praktycznych zastosowań.

konstrukcja prostownika półfalowego jest prosta i tania jednocześnie. Poza tym wyjście składa się z fal i praktyczna realizacja tego rodzaju obwodu jest wysoce niemożliwa. Stąd ten prostownik ma wiele wad w porównaniu do zalet.

zalety

• wymagania lista komponentów jest mniejsza.
• koszt budowy jest niski.
• mniejsza ilość elementów powoduje budowę prostownika w najprostszy sposób.
• łatwo jest analizować, ponieważ zaprojektowany obwód jest prosty.

• wyjście generowane w tym prostowniku ma postać impulsów. Wskazuje to na obecność zmarszczek w obwodzie.
• współczynnik tętnienia jest wysoki.
• podczas rektyfikacji bierze pod uwagę dodatni cykl dostaw lub ujemny cykl dostaw. Jednak w obu przypadkach jeden cykl jest ignorowany, co powoduje utratę mocy obwodu.
• napięcie wytwarzane na wyjściu jest niskie.
• współczynnik wykorzystania transformatora (TUF) prostownika półfalowego jest niski.
• tutaj wygenerowane wyjście wymaga podłączenia filtra przez obciążenie ze względu na fale generowane przy napięciu wyjściowym.
• powyższe omówione są niektóre z zalet i wad prostownika półfalowego.

zastosowania

• wymóg generowania napięcia wyjściowego dc toruje drogę do zastosowania obwodu prostownika półfalowego z filtrem przymocowanym przez obciążenie.
• w obwodach zasilaczy, w których stała DC na wyjściu nie jest uważana za główne Wymaganie w tym przypadku, można użyć prostownika półfalowego.

niektóre podstawowe zalety, wady i zastosowania prostownika półfalowego zostały omówione powyżej. Analizowana jest podstawowa idea prostownika półfalowego i jego charakterystyka. Ponieważ ma mniejszą wydajność, nie nadaje się do praktycznych zastosowań. Ponieważ jest to rodzaj prostownika, dlaczego nie jest brany pod uwagę w zastosowaniach audio?