جریان متناوب (AC) با استفاده از مدار مستقیمساز به جریان مستقیم (DC) تبدیل میشود.
مستقیمسازهای نیمهدوجریان،
مستقیمسازهای دوجریان کامل، و
مستقیمسازهای پلی
سه نوع اصلی مستقیمساز هستند. همه این مستقیمسازها هدف اصلی مشترکی دارند که تبدیل جریان است، اما در حال انجام این کار به طور موثر عمل نمیکنند.
هر دو
مستقیمساز پل و
مستقیمساز دوجریان کامل مرکزی
تبدیلدهندههای موثر هستند.
منابع برق الکترونیکی دارای مدار مستقیمساز پل هستند. برای تأمین انرژی به اجزای اساسی الکترونیکی متعدد از منبع AC موجود، بسیاری از مدارهای الکترونیکی به یک منبع برق DC مستقیم شده نیاز دارند. این مستقیمساز در محدوده وسیعی از دستگاههای الکترونیکی AC شامل
کاربردهای جوشکاری،
فرآیندهای مدولاسیون،
کنترلکنندههای موتور، و
وسایل خانگی.
در این مقاله خلاصهای از عملکرد مستقیمساز پل آورده شده است.
یک مبدل که ورودی AC را به خروجی جریان مستقیم (DC) تبدیل میکند به عنوان مستقیمساز پل شناخته میشود. مستقیمسازهای پل ولتاژ DC را به دستگاهها و اجزای الکتریکی تحویل میدهند. برای ساخت آنها میتوان از هر دیگر مبدل حالت جامد تنظیم شده (یا) چهار یا بیشتر دیود استفاده کرد.
جریان بار مستقیمساز پل را تعیین میکند. هنگام انتخاب منبع برق مستقیمساز برای هدف مناسب در یک سیستم الکتریکی، عواملی مانند
مشخصات و ویژگیهای اجزا،
ولتاژ تخریب،
دامنه دما،
نرخ جریان موقت،
نرخ جریان جلو،
نیازهای نصب، و
سایر عوامل در نظر گرفته میشوند.
چهار دیود D1، D2، D3 و D4 میتوانند در این مدار، همراه با مقاومت بار (RL) استفاده شوند. برای تبدیل موثر AC به DC، این دیودها میتوانند در یک آرایش حلقه بسته متصل شوند. مزیت اصلی این طراحی این است که نیاز به ترانسفورماتور مرکزی خاصی ندارد. بنابراین، اندازه و قیمت کاهش مییابد.
سیگنال خروجی DC میتواند روی RL به دست آید بعد از اعمال سیگنال ورودی روی دو ترمینال، مانند A & B. در این شرایط، یک مقاومت بار بین دو ترمینال C & D متصل میشود. جایگذاری دو دیود میتواند به گونهای انجام شود که دو دیود در هر نیم دوره جریان الکتریکی را منتقل کنند. زوج دیود D1 و D3 جریان را در نیم دوره مثبت (+) منتقل میکنند. دیودهای D2 و D4 جریان را در نیم دوره منفی (-) منتقل میکنند.
مستقیمساز دوجریان کامل با ترانسفورماتور مرکزی حدود نیمی از ولتاژ خروجی مستقیمساز پل تولید میکند. چون نیازی به ترانسفورماتور مرکزی ندارد، این مدار شبیه یک مستقیمساز با هزینه کمتر است.
نمودار مداری مستقیمساز پل شامل سطوح مختلف از اجزا میباشد، از جمله
ترانسفورماتور،
پل دیودی،
فیلترینگ، و
تنظیمکنندهها.
منبع تغذیه DC تنظیم شده همان چیزی است که این بلوکهای سازنده به طور معمول به آن اشاره میشود و تعداد زیادی از تجهیزات الکترونیکی را تغذیه میکند.
ترانسفورماتور پلهدار که دامنه ولتاژ ورودی را تغییر میدهد، مرحله اول مدار را تشکیل میدهد. بیشتر پروژههای الکترونیکی با استفاده از ترانسفورماتور ۲۳۰/۱۲V ولتاژ تغذیه AC اصلی ۲۳۰V را به ۱۲V AC کاهش میدهند.
فیلترینگ برای تولید خروجی به عنوان یک DC خالص پس از مستقیمسازهای پل دیودی به دلیل طبیعت پالسی آن مورد نیاز است. وقتی موج صاف میشود، فیلترینگ معمولاً با استفاده از یک یا چند خازن متصل شده به بار انجام میشود. ولتاژ خروجی بر این مشخصات خازن تأثیر میگذارد.
تنظیمکننده ولتاژ که ولتاژ خروجی را ثابت نگه میدارد، آخرین مرحله این تغذیه DC کنترل شده است. میکروکنترلر با ۵V DC کار میکند، در حالی که مستقیمساز پل ۱۶V خروجی میدهد. برای کاهش این مقدار و اطمینان از ثبات آن، صرف نظر از تغییر ولتاژ ورودی، نیاز به تنظیمکننده ولتاژ است.