Buong wave midpoint rectifier

Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga single-phase diode rectifier sa pangkalahatan, kung gayon ang mid-point na full-wave rectifier ay nagpapahintulot sa iyo na makakuha ng mas mababang pagkalugi sa mga diode mismo, dahil mayroon lamang dalawang diode.

Bilang karagdagan, kadalasan ang mga naturang rectifier ay ginagamit sa mga aparatong may mababang boltahe kung saan ang kasalukuyang sa pamamagitan ng mga diode ay mahalaga. Samakatuwid, sa aspetong ito, ang isang full-wave midpoint circuit ay mas kapaki-pakinabang, dahil ang mga pagkalugi ng enerhiya sa mga diode ay proporsyonal ng parisukat ng average na halaga ng kasalukuyang dumadaloy sa kanila.

At kapag isinasaalang-alang mo ang availability at kalidad Diode Schottky (low forward boltahe drop) na malawak na magagamit sa merkado ngayon, ang pagpili sa pabor ng isang midpoint circuit ay kitang-kita.

At kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga transformer-pulse converter na may push-pull transpormer (tulay, kalahating tulay, push-pull) na tumatakbo sa mga frequency na mas mataas kaysa sa karaniwang dalas ng network, kung gayon ang rectifier circuit na may gitnang punto ay nananatili at wala. iba pa.

Gayunpaman, sa artikulong ito kami ay tumutuon sa pagkalkula ng rectifier na may kaugnayan sa isang mababang dalas ng linya ng 50 Hz, kung saan ang rectified kasalukuyang ay sinusoidal.

Una sa lahat, dapat tandaan na sa rectifier, na itinayo ayon sa pamamaraang ito, obligado tayong magkaroon ng isang transpormer na may dalawang magkaparehong pangalawang paikot-ikot o may isang pangalawang paikot-ikot, ngunit may isang output sa gitna (na kung saan ay mahalagang pareho).

Ang boltahe na nakuha sa serye mula sa kalahating windings ng naturang transpormer ay talagang dalawang-phase na may paggalang sa midpoint, na gumaganap bilang isang zero point sa panahon ng pagwawasto, dahil ang dalawang EMF ay pantay sa magnitude ngunit kabaligtaran sa direksyon ay nabuo dito. Iyon ay, ang mga boltahe sa mga dulo ng pagtatapos ng pangalawang paikot-ikot ng transpormer, na lumabas sa anumang sandali ng operasyon nito, ay phase-shifted ng 180 degrees.

Ang kabaligtaran na mga terminal ng windings w21 at w22 ay konektado sa anodes ng diodes VD1 at VD2, habang ang mga boltahe na u21 at u22 na inilapat sa mga diode ay nasa antiphase.

Samakatuwid, ang mga diode ay nagsasagawa ng kasalukuyang sa turn - bawat isa sa panahon ng kalahating cycle ng supply boltahe: sa isang kalahating cycle, ang anode ng diode VD1 ay may positibong potensyal at ang kasalukuyang i21 ay dumadaloy dito, sa pamamagitan ng pagkarga at sa pamamagitan ng coil (semi-coil) w21, habang ang diode VD2 ay nasa reverse bias condition, ito ay naka-lock, kaya walang kasalukuyang dumadaloy sa half-coil w22.

Sa susunod na kalahating cycle, ang anode ng VD2 diode ay may positibong potensyal at ang kasalukuyang i22 ay dumadaloy dito, sa pamamagitan ng pagkarga at sa pamamagitan ng coil (semi-coil) w22, habang ang diode VD1 ay nasa reverse biased state, ito ay naka-lock, samakatuwid ang kasalukuyang ay hindi dumadaloy sa pamamagitan ng half-coil w21.

Ang nakamit na resulta ay ang kasalukuyang dumadaloy sa load ay palaging nasa parehong direksyon, iyon ay, ang kasalukuyang ay naitama. At ang bawat isa sa mga halves ng pangalawang paikot-ikot ng transpormer ay lumalabas na na-load para lamang sa kalahating panahon ng dalawa. Para sa isang transpormer, nangangahulugan ito na ang magnetization ay hindi kailanman nangyayari sa magnetic circuit nito dahil ang magnetomotive forces ng mga bahagi ng DC ng winding currents ay nakadirekta sa tapat.

Ipahiwatig natin ang epektibong boltahe sa pagitan ng midpoint at ang malayong terminal ng isa sa mga kalahating windings bilang U2. Pagkatapos ay nakuha ang average na naayos na boltahe Ud sa pagitan ng gitnang punto ng pangalawang paikot-ikot at ang punto ng koneksyon ng mga cathode ng mga diode. Sa kasong ito, ang average na halaga ng boltahe sa pagkarga ay:

Nakikita namin na ang average na halaga ng rectified boltahe ay nauugnay sa halaga ng rms sa parehong paraan na ang average na halaga ng kasalukuyang ay nauugnay sa halaga ng rms ng kasalukuyang na may hindi naayos na sinusoidal na boltahe.

Ang average na halaga ng kasalukuyang load ay matatagpuan sa pamamagitan ng formula (kung saan ang Rd ay ang load resistance):

At dahil ang kasalukuyang dumadaloy sa mga diode sa serye, maaari mo na ngayong mahanap ang average na kasalukuyang ng bawat diode at ang amplitude ng kasalukuyang para sa bawat diode. Kapag pumipili ng isang diode para sa naturang rectifier, mahalagang bigyang-pansin ang katotohanan na ang maximum na pinahihintulutang kasalukuyang ng diode ay bahagyang mas mataas kaysa sa halaga na itinatag ayon sa formula na ito:

Kapag nagdidisenyo ng isang full-wave midpoint rectifier, mahalagang tandaan din na ang reverse boltahe na inilapat sa isang naka-lock na diode habang ang isa pang diode ay nagsasagawa ay umabot sa dalawang beses ang amplitude ng boltahe ng half-coil.Samakatuwid, ang maximum na reverse boltahe para sa napiling diode ay dapat palaging mas malaki kaysa sa halagang ito:

Kapag tinukoy ang output (naitama) na boltahe na Ud, kung gayon ang epektibong halaga ng boltahe U2 ng pangalawang kalahating paikot-ikot ay maiuugnay dito tulad ng sumusunod (ihambing sa unang formula):

Bilang karagdagan, kapag nagdidisenyo ng isang rectifier at nagtatakda ng average na boltahe ng output na Ud upang makuha sa ilalim ng pagkarga, kinakailangang idagdag dito ang pasulong na pagbagsak ng boltahe sa diode Uf (ito ay ibinigay sa dokumentasyon ng diode). Ang pag-multiply ng kalahati ng average na kasalukuyang load sa pamamagitan ng pasulong na pagbaba ng boltahe sa diode ay nagbibigay sa amin ng dami ng kapangyarihan na hindi maiiwasang kailangang mawala sa bawat isa sa dalawang diode bilang init:

Kapag pumipili ng mga diode, mahalagang isaalang-alang ito, upang masuri ang mga kakayahan ng pabahay ng diode, kung maaari itong mag-dissipate ng napakaraming kapangyarihan at hindi mabibigo sa parehong oras. Kung kinakailangan, kakailanganin mong gumawa ng karagdagang mga thermal kalkulasyon tungkol sa pagpili ng mga heatsink kung saan ikakabit ang mga diode na ito.