Попеременний струм (AC) перетворюється на постійний струм (DC) за допомогою прямокутного контуру.
Півхвильові прямокутні контури,
Повнохвильові прямокутні контури та
Мостові прямокутні контури
це три основні види прямокутних контурів. Усі ці прямокутні контури мають одну і ту ж основну мету, яка полягає у перетворенні струму, але вони не роблять це ефективно.
Обидва
мостовий прямокутний контур та
повнохвильовий прямокутний контур з центральним керуванням
є ефективними перетворювачами.
Електронні джерела живлення мають мостові прямокутні контури. Для забезпечення багатьох електронних основних компонентів доступним попеременним струмом багато електронних контурів потребують прямокутного постійного струму. Цей прямокутний контур використовується в широкому діапазоні електронних приладів з попеременним струмом, включаючи
зварювальні застосування,
процеси модуляції,
контролери двигунів та
домашні прилади.
У цьому пості описано короткий огляд роботи мостового прямокутного контуру.
Альтернатор, який перетворює попеременний струм (AC) на постійний струм (DC), називається мостовим прямокутним контуром. Мостові прямокутні контури надають постійне напругу електричним пристроям та компонентам. Для їх зборки можна використовувати будь-які інші регульовані твердотільні ключі або чотири або більше діоди.
Струм навантаження визначає мостовий прямокутний контур. При виборі джерела живлення прямокутного контуру для відповідного призначення в електричній системі враховуються фактори, такі як
рейтинги та специфікації компонентів,
напруга пробою,
температурні діапазони,
рейтинг трансієнтного струму,
рейтинг прямого струму,
вимоги до монтажу та інші.
інші враховуються.
Чотири діоди D1, D2, D3 та D4 можуть бути використані в цьому контурі разом з резистором навантаження (RL). Для ефективного перетворення AC на DC ці діоди можуть бути підключені в замкнутій контур. Основна перевага цього проекту полягає в тому, що він не потребує спеціального трансформатора з центральним керуванням. Тим самим, розмір та вартість зменшаться.
Вихідний сигнал DC можна отримати через RL після застосування вхідного сигналу до двох терміналів, таких як A & B. У цьому випадку, резистор навантаження прикріплений між двома терміналами C & D. Розташування двох діодів може бути таким, що два діоди будуть проводити електричний струм протягом кожного півперіоду. Пари діодів D1 та D3 будуть проводити струм протягом позитивного (+) півперіоду. Діоди D2 та D4 проводять струм протягом негативного (-) півперіоду.
Повнохвильовий прямокутний контур з центральним керуванням виробляє приблизно половину вихідної напруги мостового прямокутного контуру. Оскільки він не потребує трансформатора з центральним керуванням, цей контур схожий на менш дорогий прямокутний контур.
Схема мостового прямокутного контуру включає багато рівнів компонентів, включаючи
трансформатор,
мостовий діодний контур,
фільтрацію та
регулятори.
Регульоване джерело живлення DC — це те, як часто називають всі ці блоки, і воно забезпечує живлення численних електронних пристроїв.
Понижаючий трансформатор, що змінює амплітуду вхідної напруги, становить першу ступінь контуру. Більшість електронних проектів понижають 230V AC до 12V AC за допомогою трансформатора 230/12V.
Фільтрація потрібна для вироблення виходу після діодних мостових прямокутних контурів як чистого DC через його імпульсну природу. Коли хвиля згладжена, фільтрація часто проводиться за допомогою одного або більше конденсаторів, підключених через навантаження. Вихідна напруга впливає на рейтинг цього конденсатора.
Регулятор напруги, який підтримує вихідну напругу постійною, є останнім кроком цього контролюваного джерела живлення DC. Мікроконтролер працює на 5V DC, а мостовий прямокутний контур видає 16V. Для зниження цієї величини та забезпечення її постійності, незалежно від того, чи змінюється вхідна напруга, потрібен регулятор напруги.