Что такое мостовой выпрямитель? Объясните его принцип работы
Постоянный ток (AC) преобразуется в постоянный ток (DC) с помощью выпрямительного устройства.
Полупериодные выпрямители,
Полнопериодные выпрямители и
Мостовые выпрямители
являются тремя основными видами выпрямителей. Все эти выпрямители имеют одну и ту же основную цель — преобразование тока, однако они делают это неэффективно.
Оба
Мостовой выпрямитель и
Центрально-выведенный полнопериодный выпрямитель
являются эффективными преобразователями.
Электронные источники питания имеют мостовые выпрямительные цепи. Для питания множества электронных компонентов от доступного сетевого переменного тока многие электронные схемы нуждаются в выпрямленном источнике постоянного тока. Этот выпрямитель используется в широком диапазоне электронных устройств, работающих от переменного тока, включая
Сварочные приложения,
Процессы модуляции,
Устройства управления двигателями и
Бытовые приборы.
В этой статье приводится краткое описание работы мостового выпрямителя.
Что такое мостовой выпрямитель?
Генератор, который преобразует входное переменное напряжение сети в постоянный ток (DC), называется мостовым выпрямителем. Мостовые выпрямители подают постоянное напряжение на электрические устройства и компоненты. Для их сборки могут использоваться другие регулируемые твердотельные переключатели или четыре и более диода.
Ток нагрузки определяет выбор мостового выпрямителя. При выборе выпрямителя для соответствующего назначения в электрической системе учитываются факторы, такие как
Номинальные значения и характеристики компонентов,
Напряжение пробоя,
Диапазоны температур,
Кратковременная допустимая сила тока,
Допустимая сила тока в прямом направлении,
Требования к установке и
другие факторы также учитываются.
Конструкция мостового выпрямителя
В этом схеме могут использоваться четыре диода D1, D2, D3 и D4, а также резистор нагрузки RL, чтобы эффективно преобразовать AC в DC. Эти диоды можно соединить в замкнутой цепи. Основное преимущество этого дизайна заключается в том, что он не требует специального центрально-выведенного трансформатора. Таким образом, размер и стоимость уменьшаются.
Выходной сигнал постоянного тока может быть получен на RL после того, как входной сигнал будет подан на два терминала, такие как A и B. В этом случае резистор нагрузки подключен между двумя терминалами C и D. Размещение двух диодов может быть выполнено таким образом, что два диода будут проводить электричество во время каждого полупериода. Диоды D1 и D3 будут проводить ток во время положительного полупериода, а диоды D2 и D4 — во время отрицательного полупериода.
Схема мостового выпрямителя
Полнопериодный выпрямитель с центрально-выведенным трансформатором вырабатывает примерно половину выходного напряжения мостового выпрямителя. Поскольку он не требует центрально-выведенного трансформатора, эта схема похожа на менее дорогой выпрямитель.
Схема мостового выпрямителя включает в себя множество уровней компонентов, включая
Трансформатор,
Мост из диодов,
Фильтр и
Стабилизаторы.
Регулируемый источник питания постоянного тока — это то, как часто называют все эти компоненты вместе, и он питает множество электронного оборудования.
1). Трансформатор
Первый этап схемы состоит из понижающего трансформатора, который изменяет амплитуду входного напряжения. Большинство электронных проектов снижают 230В переменного тока до 12В переменного тока с помощью трансформатора 230/12В.
2). Диодный мост
3). Фильтрация
Фильтрация необходима для получения чистого постоянного тока на выходе после диодного мостового выпрямителя из-за его пульсирующей природы. Когда волна сглаживается, фильтрация обычно выполняется с помощью одного или нескольких конденсаторов, подключенных параллельно нагрузке. Выходное напряжение влияет на номинал этих конденсаторов.
4). Стабилизаторы напряжения
Стабилизатор напряжения, который поддерживает постоянным выходное напряжение, является последним этапом этого управляемого источника постоянного тока. Микроконтроллер работает на 5В постоянного тока, в то время как мостовой выпрямитель выдает 16В. Для снижения этого значения и обеспечения его постоянства, независимо от изменения входного напряжения, требуется стабилизатор напряжения.
Принцип работы мостового выпрямителя
Четыре диода составляют однофазный мостовой выпрямитель, который, как было объяснено ранее, подключен через нагрузку.
D1 и D2 находятся в прямом включении во время положительного полупериода входного сигнала, в то время как D3 и D4 находятся в обратном включении. Ток нагрузки возникает, когда напряжение превышает пороговые уровни диодов, и они начинают проводить.
