Was ist ein Brückengleichrichter? Erkläre sein Arbeitsprinzip
Wechselstrom (AC) wird mit Hilfe des Gleichrichterschaltkreises in Gleichstrom (DC) umgewandelt.
Halbwelle-Gleichrichter,
Vollwelle-Gleichrichter und
Brückengleichrichter
sind die drei grundlegenden Arten von Gleichrichtern. All diese Gleichrichter haben das gleiche Hauptziel, nämlich Strom zu wandeln, tun dies jedoch nicht effektiv.
Sowohl
der Brückengleichrichter als auch
der zentrale Anzapfungsvollwellengleichrichter
sind effektive Wandler.
Elektronische Energiequellen verfügen über Brückengleichrichterschaltungen, um zahlreiche elektronische Grundbauteile aus der verfügbaren Wechselstromversorgung zu speisen. Viele elektronische Schaltungen benötigen eine gerichtete Gleichspannungsquelle. Dieser Gleichrichter wird in einer breiten Palette von elektronischen Wechselstromgeräten verwendet, einschließlich
Schweißanwendungen,
Modulationsprozesse,
Motorensteuerungen und
Haushaltsgeräte.
In diesem Beitrag wird ein Überblick über den Betrieb eines Brückengleichrichters gegeben.
Was ist ein Brückengleichrichter?
Ein Umformer, der Netzwechselstrom in Gleichstrom (DC) umwandelt, wird als Brückengleichrichter bezeichnet. Brückengleichrichter liefern Gleichspannung für elektrische Geräte und Bauteile. Sie können mit vier oder mehr Dioden oder anderen regulierten Halbleiter-Schaltern zusammengesetzt werden.
Die Laststromstärke bestimmt den Brückengleichrichter. Bei der Auswahl eines Gleichrichters als Energiequelle für einen bestimmten Zweck in einem elektrischen System werden Faktoren wie
Bauteilspezifikationen,
Zerstörungsspannung,
Temperaturbereiche,
Überspannungsstrombelastung,
Vorwärtsstrombelastung und
Montageanforderungen
in Betracht gezogen.
Aufbau des Brückengleichrichters
Die vier Dioden D1, D2, D3 und D4 können in dieser Schaltung zusammen mit einem Lastwiderstand RL verwendet werden, um AC effektiv in DC umzuwandeln. Diese Dioden können in einer geschlossenen Schleife angeordnet werden. Der entscheidende Vorteil dieses Designs besteht darin, dass kein spezieller Mittelzapf-Transformator erforderlich ist, wodurch Größe und Preis reduziert werden.
Das Ausgangssignal DC kann über RL erhalten werden, nachdem das Eingangssignal an zwei Terminals, wie A & B, angelegt wurde. In diesem Fall wird ein Lastwiderstand zwischen den beiden Terminals C & D angeschlossen. Die Platzierung von zwei Dioden kann so erfolgen, dass zwei Dioden während jeder Halbwelle Strom leiten. Die Diodenpaare D1 und D3 leiten Strom während der positiven Halbwelle, während die Dioden D2 und D4 Strom während der negativen Halbwelle leiten.
Schaltplan eines Brückengleichrichters
Ein Mittelzapf-Transformator-Vollwellengleichrichter erzeugt etwa halb so viel Ausgangsspannung wie ein Brückengleichrichter. Da kein Mittelzapf-Transformator erforderlich ist, ähnelt dieses Schaltbild einem kostengünstigeren Gleichrichter.
Der Schaltplan für einen Brückengleichrichter enthält viele Komponentenebenen, darunter
Transformator,
Diodenbrücke,
Filterung und
Regler.
Eine geregelte Gleichstromversorgung wird all diese Bausteine oft gemeinsam genannt und speist zahlreiche elektronische Geräte.
1). Transformator
Ein Spannungsabfalltransformator, der die Amplitude der Eingangsspannung ändert, bildet die erste Stufe des Schaltkreises. Die meisten Elektronikprojekte schalten die 230V-Wechselstromversorgung auf 12V-Wechselstromversorgung herunter, indem sie einen 230/12V-Transformator verwenden.
2). Diodenbrücke
3). Filterung
Filterung ist erforderlich, um nach den Diodenbrückengleichrichtern ein reines DC-Ausgangssignal zu erzeugen, aufgrund seiner pulsierenden Natur. Wenn die Welle geglättet wird, wird die Filterung häufig durch einen oder mehrere Kondensatoren, die über der Last verbunden sind, durchgeführt. Die Ausgangsspannung beeinflusst die Kondensatorbewertung.
4). Spannungsregler
Der Spannungsregler, der die Ausgangsspannung konstant hält, ist der letzte Schritt dieser geregelten Gleichstromversorgung. Der Mikrocontroller arbeitet mit 5V Gleichstrom, während der Brückengleichrichter 16V ausgibt. Um diesen Wert zu senken und sicherzustellen, dass er unabhängig von Schwankungen der Eingangsspannung konstant bleibt, ist ein Spannungsregler erforderlich.
Funktionsprinzip eines Brückengleichrichters
Vier Dioden bilden einen Einphasen-Brückengleichrichter, der, wie bereits erklärt, über der Last verbunden ist.
D1 und D2 sind in der positiven Halbwelle des Wechselstrom-Eingangssignals vorwärts polarisiert, während D3 und D4 rückwärts polarisiert sind. Der Laststrom fließt, wenn die Spannung über die Schwellwertpegel der Dioden steigt und sie beginnen, zu leiten.
Die Dioden D3 und D4 sind in der negativen Halbwelle des Wechselstrom-Eingangssignals vorwärts polarisiert, während D1 und D2 rückwärts polarisiert sind. Wenn die Dioden D3 und D4 beginnen, zu leiten, beginnt der Laststrom, durch sie zu fließen.
