Mga rectifier na may multiplier ng boltahe

Ang isang rectifier ay isang aparato para sa pag-convert ng alternating current sa direktang kasalukuyang, pati na rin para sa pag-stabilize at pag-regulate ng isang rectified boltahe.

Sa diagram ng fig. 1, at ang transpormer ay walang double-voltage boost winding na may midpoint, ngunit sa parehong oras buong pagwawasto ng alon dinodoble ng rectifier ang boltahe.

Sa unang kalahating cycle, sa pamamagitan ng diode D1, ang boltahe sa kabuuan kung saan ay direkta, ang kapasitor C1 ay sisingilin ng humigit-kumulang sa amplitude boltahe ng pangalawang paikot-ikot. Sa ikalawang kalahating cycle, ang pasulong na boltahe ay tatawid sa diode D2 at ang capacitor C2 ay sisingilin sa kabuuan nito sa parehong paraan.

Ang mga capacitor C1 at C2 ay konektado sa serye at ang kabuuang boltahe sa mga ito ay humigit-kumulang na katumbas ng dalawang beses ang amplitude boltahe ng transpormer. Ang parehong maximum na reverse boltahe ay nasa bawat diode. Kasabay ng pagsingil ng mga capacitor C1 at C2, pinalabas sila sa pamamagitan ng load R, bilang isang resulta kung saan bumababa ang boltahe sa mga capacitor.

Ang mas mababa ang paglaban ng pag-load R, iyon ay, mas malaki ang kasalukuyang pag-load at mas mababa ang kapasidad ng mga capacitor C1 at C2, mas mabilis silang naglalabas at mas mababa ang boltahe sa kanila. Samakatuwid, imposibleng halos doblehin ang boltahe. Sa kapasidad ng kapasitor na hindi bababa sa 10 μF at kasalukuyang load na hindi hihigit sa 100 mA, maaaring makuha ang isang boltahe na 1.7 o kahit na 1.9 beses na mas mataas kaysa sa ibinigay ng transpormer.

kanin. 1. Rectifier circuits na may pagdodoble (a) at quadrupling (b) boltahe

Ang bentahe ng circuit ay ang mga capacitor ay nagpapakinis ng mga ripples sa rectified kasalukuyang.

Ang mga circuit ng rectifier na may multiplier ng boltahe ay maaaring ilapat anumang bilang ng beses. Sa fig. Ang 1b ay nagpapakita ng isang circuit na triple ang boltahe at may apat na diode at apat na capacitor. Sa mga kakaibang kalahating cycle, ang kapasitor C1 ay sinisingil sa pamamagitan ng diode D1 halos sa pinakamataas na halaga ng boltahe ng transpormer Et. Ang sisingilin na kapasitor C1 ay isang mapagkukunan mismo.

Samakatuwid, kahit na sa kalahating cycle kung saan ang polarity ng boltahe ng transpormer ay mababaligtad, ang kapasitor C2 ay sinisingil sa pamamagitan ng diode D2 sa humigit-kumulang dalawang beses sa boltahe 2Em. Ang boltahe na ito ay ang pinakamataas na halaga ng kabuuang boltahe ng transformer na konektado sa serye at kapasitor C1.

Katulad nito, ang kapasitor C3 ay sinisingil sa kakaibang kalahating cycle sa pamamagitan ng diode D3 din sa isang boltahe ng 2Em, na kung saan ay ang kabuuang boltahe ng serye na konektado C1, ang transpormer at C2 (dapat tandaan na ang mga boltahe ng Ang C1 at C2 ay kumikilos sa isa't isa).

Nangangatuwiran din, nalaman namin na ang capacitor C4 ay sisingilin kahit kalahating cycle sa pamamagitan ng diode D4.Muli sa boltahe 2Em na siyang kabuuan ng mga boltahe ng C1, C3, ang transpormer at C2. Siyempre, ang mga capacitor ay sinisingil sa tinukoy na mga boltahe nang paunti-unti sa ilang kalahating cycle pagkatapos na i-on ang rectifier. Bilang isang resulta, mula sa mga capacitor C1 at C4 maaari kang makakuha ng isang quadruple boltahe 4Et.

Kasabay ng mga capacitor C1 at C3 maaari kang makakuha ng isang triple boltahe ZET. Kung idaragdag namin sa circuit ang higit pang mga capacitor at diode na konektado ayon sa parehong prinsipyo, pagkatapos ay mula sa isang bilang ng mga capacitor C1, C3, C5, atbp., ang mga boltahe ay makukuha na pagtaas ng isang kakaibang bilang ng beses (3, 5, 7). , atbp. n.), at mula sa isang bilang ng mga capacitor C2, C4, C6, atbp. posible na makakuha ng mga boltahe na nadagdagan ng kahit na bilang ng beses (2, 4, 6, atbp.).

Kapag ang load ay nakabukas, ang mga capacitor ay magdidischarge at ang boltahe sa mga ito ay bababa.Kung mas mababa ang load resistance, mas mabilis na ang mga capacitor ay maglalabas at ang boltahe sa mga ito ay bababa. Samakatuwid, na may hindi sapat na malalaking paglaban sa pag-load, ang paggamit ng naturang mga scheme ay nagiging hindi makatwiran.

Sa pagsasagawa, ang mga naturang scheme ay nagbibigay ng epektibong pagpaparami ng boltahe lamang sa mga mababang alon ng pagkarga. Siyempre, maaari kang makakuha ng mas mataas na alon kung tataas mo ang kapasidad ng mga capacitor. Ang bentahe ng pamamaraan sa itaas ay ang kakayahang makakuha ng mataas na boltahe nang walang mataas na boltahe na transpormer. Bilang karagdagan, ang mga capacitor ay dapat magkaroon ng operating boltahe na 2Em lamang, gaano man karaming beses ang boltahe ay pinarami, at ang bawat diode ay nagpapatakbo sa maximum na reverse boltahe na 2Em lamang.

Mga bahagi ng rectifier

Diodes ay pinili ayon sa kanilang mga pangunahing parameter: maximum rectified kasalukuyang I0max at nililimitahan ang reverse boltahe Urev. Sa pagkakaroon ng isang kapasitor sa input ng filter, ang epektibong halaga ng boltahe ng pangalawang paikot-ikot ng transpormer U2 sa lahat ng mga circuit ng rectifier, maliban sa circuit ng tulay, ay hindi dapat lumampas sa - 35% ng halaga ng Urev. Sa isang zero-point full-wave circuit, ang boltahe U2 ay tumutukoy sa kalahati ng paikot-ikot. Sa circuit ng tulay, ang y ay hindi dapat lumampas sa 70% ng halaga ng Urev.

Upang iwasto ang mas mataas na boltahe, ang naaangkop na bilang ng mga diode ay konektado sa serye.

Kapag ang germanium at silicon diodes ay konektado sa serye, ang mga ito ay kinakailangang manipulahin sa mga resistors ng parehong pagtutol sa pagkakasunud-sunod ng sampu o daan-daang kilo-ohms (Fig. 2). Kung hindi ito nagawa, pagkatapos ay dahil sa isang makabuluhang pagkalat sa reverse resistance ng mga diode, ang reverse boltahe ay hindi pantay na ipinamamahagi sa pagitan ng mga ito at ang pagkasira ng diode ay posible. At sa pagkakaroon ng mga shunt resistors, ang reverse boltahe ay halos pantay na nahahati sa pagitan ng mga diode.

Ang parallel na koneksyon ng mga diode upang makakuha ng malalaking alon ay hindi kanais-nais, dahil dahil sa pagkalat ng mga parameter at katangian ng mga indibidwal na diode, sila ay hindi pantay na na-load sa kasalukuyang. Upang i-equalize ang mga alon sa kasong ito, ang equalizing resistors ay konektado sa serye na may mga indibidwal na diode, ang mga resistensya ay pinili sa empirically.

Para sa mga transformer ng rectifier, ang pangunahing paikot-ikot ay karaniwang may ilang mga seksyon na lumilipat sa 110, 127 at 220 V mains boltahe.

kanin. 2. Serye ng koneksyon ng semiconductor diodes

kanin. 3.Mga paraan upang ayusin ang boltahe

Ang pangalawang paikot-ikot ay idinisenyo para sa kinakailangang boltahe. Sa isang full-wave circuit, mayroon itong midpoint na output. Upang mabawasan ang interference mula sa network sa mga rectifier transformer na nagpapakain sa mga receiver, ang isang shielding coil ay inilalagay sa pagitan ng pangunahin at pangalawang windings, ang isang dulo nito ay konektado sa isang karaniwang negatibo.

Ang mga chokes para sa filter, bilang panuntunan, ay nasa core diamagnetic gap upang maalis ang magnetic saturation, na humahantong sa isang pagbawas sa inductance. Ang paglaban ng inductor coil sa direktang kasalukuyang ay karaniwang katumbas ng ilang sampu o daan-daang ohms. Ang bahagi ng rectified boltahe ay nahuhulog dito at sa step-up winding ng transpormer.

Ang switch at fuse ay naka-install sa mains winding circuit upang awtomatikong isara ang rectifier sakaling magkaroon ng emergency. Kung, halimbawa, ang filter na kapasitor ay nasira, pagkatapos ay isang maikling circuit ang magaganap sa rectified kasalukuyang circuit. Ang pangunahing kasalukuyang ay magiging makabuluhang mas mataas kaysa sa normal at ang fuse ay pumutok. Kung wala ito, ang transpormer ay maaaring masunog. Bilang karagdagan, ang gayong maikling circuit ay lubhang mapanganib para sa diode, na maaaring sirain sa pamamagitan ng overheating na may masyadong maraming kasalukuyang.

Minsan ang pangunahing paikot-ikot ng transpormer ay ginawa gamit ang mga output para sa iba't ibang mga boltahe, halimbawa 190, 200, 210, 220 at 230 V, kaya sa tulong ng switch posible na mapanatili ang isang humigit-kumulang na pare-pareho ang boltahe ng rectifier gamit ang lumipat sa panahon ng pagbabagu-bago sa boltahe ng mains (Larawan 3, a).Ang isa pang paraan sa pag-regulate ay ang pagsasama ng isang nagre-regulate na autotransformer na may mga output para sa iba't ibang mga boltahe at isang switch.

Buksan nagre-regulate ng autotransformer nagbibigay-daan, kapag ang boltahe ng mains ay binabaan, na magbigay ng normal na boltahe sa pangunahing paikot-ikot ng power transpormer (Larawan 3, b). Mayroon ding mga espesyal na pagsasaayos ng mga autotransformer para sa boltahe ng mains 127 at 220 V, na nagpapahintulot sa maayos na pagsasaayos ng boltahe mula sa 0 hanggang 250 V.

Kapag nagtatrabaho sa isang rectifier, lalo na kung nagbibigay ito ng mataas na boltahe, ang mga pag-iingat ay dapat gawin, dahil ang pinsala sa isang tao na may boltahe ng ilang daang volts ay nagbabanta sa buhay.

Fig. 4. Paglipat sa isang divider para sa tatlong magkakaibang boltahe

Ang lahat ng mataas na boltahe na bahagi ng rectifier ay dapat protektado mula sa aksidenteng pagkakadikit. Huwag kailanman hawakan ang anumang bahagi ng rectifier na gumagana. Lahat ng koneksyon sa o pagbabago sa rectifier circuit ay ginagawa kapag ang rectifier ay naka-off at ang mga filter capacitor ay na-discharge. Ito ay kapaki-pakinabang upang isama ang isang neon lamp sa rectified boltahe bilang isang indicator (pointer) ng mataas na boltahe. Ang glow nito ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng mataas na boltahe.

Ang neon lamp ay inililipat sa pamamagitan ng isang naglilimita na risistor na may paglaban ng ilang sampu-sampung kilo-ohms. Ang pagkakaroon ng patuloy na pagkarga sa anyo ng naturang lampara ay pinoprotektahan ang mga capacitor ng filter mula sa pagkasira ng overvoltage. Ang huli ay maaaring mangyari kung ang rectifier ay tumatakbo sa idle speed. Nang walang load, walang pagbaba ng boltahe sa loob ng rectifier at samakatuwid ang boltahe sa mga filter capacitor ay magiging maximum.

Basahin din: Resonance ng boltahe