교류 전력(AC)은 정류 회로를 사용하여 직류(DC)로 변환됩니다.
반파 정류기,
전파 정류기, 그리고
브릿지 정류기
는 세 가지 기본적인 정류기 유형입니다. 이 모든 정류기는 전류를 변환하는 동일한 주요 목적을 가지고 있지만, 이를 효과적으로 수행하지는 않습니다.
둘 다
브릿지 정류기와
센터 탭된 전파 정류기
는 효과적인 변환기입니다.
전자 전원에는 브릿지 정류 회로가 있습니다. 가용한 AC 메인 공급으로부터 많은 전자 기초 구성 요소를 구동하기 위해, 많은 전자 회로는 정류된 DC 전원이 필요합니다. 이 정류기는 다음과 같은 광범위한 전자 AC 전력 장치에서 사용됩니다.
용접 응용,
조정 과정,
모터 컨트롤러, 그리고
주거용 가전제품.
이 글에서는 브릿지 정류기의 작동 원리에 대한 요약이 포함되어 있습니다.
메인 AC 입력을 직류(DC) 출력으로 변환하는 교류 발전기는 브릿지 정류기로 알려져 있습니다. 브릿지 정류기는 전기 장치 및 구성 요소에 DC 전압을 제공합니다. 다른 조절된 고체 상태 스위치 또는 4개 이상의 다이오드를 조립할 때 사용할 수 있습니다.
부하 전류는 적절한 목적을 위해 전기 시스템에서 정류기 전원을 선택할 때 브릿지 정류기를 결정합니다. 이러한 요인들은 다음과 같습니다.
구성 요소 등급 및 사양,
내전압,
온도 범위,
순시 전류 등급,
정방향 전류 등급,
장착 요구 사항 등
다른 요소들도 고려됩니다.
이 회로에서는 D1, D2, D3, D4 네 개의 다이오드와 부하 저항(RL)을 함께 사용하여 AC를 DC로 효과적으로 변환할 수 있습니다. 이러한 다이오드는 폐루프 배열로 연결될 수 있습니다. 이 설계의 주요 장점은 특수한 센터 탭 변압기가 필요하지 않아 크기와 가격이 감소한다는 것입니다.
입력 신호가 A와 B와 같은 두 단자 사이에 적용된 후 RL 사이에서 출력 DC 신호를 얻을 수 있습니다. 이 조건에서 C와 D 두 단자 사이에 부하 저항이 연결됩니다. 두 다이오드의 배치는 각 반주기 동안 두 다이오드가 전기를 전달하도록 할 수 있습니다. D1과 D3 다이오드 쌍은 양의 반주기 동안 전류를 전달하고, D2와 D4 다이오드는 음의 반주기 동안 전류를 전달합니다.
센터 탭 변압기 전파 정류기는 브릿지 정류기의 출력 전압의 약 절반을 생성합니다. 센터 탭 변압기가 필요하지 않기 때문에, 이 회로는 비용이 적게 드는 정류기와 유사합니다.
브릿지 정류기의 회로도는 다음과 같은 여러 수준의 구성 요소를 포함합니다.
변압기,
다이오드 브릿지,
필터링, 그리고
규정기.
이 모든 빌딩 블록을 합쳐서 종종 규제된 DC 전원 공급이라고 하며, 이는 많은 전자 장비를 구동합니다.
회로의 초기 단계는 입력 전압의 진폭을 수정하는 스텝다운 변압기로 구성됩니다. 대부분의 전자 프로젝트는 230V AC 메인 공급을 230/12V 변압기를 사용하여 12V AC 공급으로 스텝다운합니다.
다이오드 브릿지 정류기 이후 순수한 DC 출력을 생성하기 위해 필터링이 필요합니다. 파형이 매끄러워질 때, 필터링은 부하에 걸쳐 연결된 하나 이상의 커패시터를 사용하여 자주 수행됩니다. 출력 전압은 이 커패시터 등급에 영향을 미칩니다.
출력 전압을 일정하게 유지하는 전압 규제기는 이 제어된 DC 공급의 마지막 단계입니다. 마이크로컨트롤러는 5V DC로 작동하며, 브릿지 정류기는 16V를 출력합니다. 이 값을 낮추고 입력 전압이 변하더라도 일정하게 유지하기 위해서는 전압 규제기가 필요합니다.
네 개의 다이오드로 구성된 단상 브릿지 정류기는 앞서 설명했듯이 부하에 걸쳐 연결됩니다.
D1과 D2는 AC 입력 파형 다이오드의 양의 반주기에서 전방 편향되며, D3와 D4는 역방향 편향됩니다. 전압이 다이오드의 임계 수준을 초과하면 부하 전류가 발생하며, 다이오드가 전도를 시작합니다.
D3와 D4 다이오드는 AC 입력 파형의 음의 반주기에서 전방 편향되며, D1과 D2는 역방향 편향됩니다. D3와 D4 다이오드가 전도를 시작하면 부하 전류가 이들을 통해 흐르기 시작합니다.