Разница между полноволновым мостовым выпрямителем и полноволновым центральным выпрямителем

Одно из самых популярных применений диода - выпрямление. Выпрямитель - это устройство который преобразует переменный ток (AC) в пульсирующий постоянный ток (DC) . Этот пульсирующий постоянный ток имеет некоторую рябь, которую можно устранить с помощью сглаживающего конденсатора. Ниже приведены различные типы выпрямителей: В этой статье обсуждается «Почему двухполупериодный выпрямитель лучше, чем двухполупериодный выпрямитель с центральным ответвлением». В двухполупериодном мостовом выпрямителе используется вся входная форма волны по сравнению с полуволновым выпрямителем. Тогда как в полуволновые выпрямители используется только полуволна. Двухполупериодный выпрямитель можно сконструировать двумя способами. Один из них представляет собой двухполупериодный выпрямитель с центральным ответвлением, состоящий из двух диодов и одного трансформатора вторичной обмотки с центральным ответвлением, а второй - мостовой выпрямитель, состоящий из четырех подключенных диодов, а именно D1, D2, D3, D4.

Типы выпрямителей

Работа полноволнового мостового выпрямителя

Мостовой выпрямитель построен с использованием 4 диодов в виде Мост Уитстона который питается от понижающего трансформатора. Когда через мост подается пониженный источник переменного тока, видно, что в течение положительного полупериода вторичного питания диоды D1 и D3 (показаны на рисунке ниже) смещены в прямом направлении. А диоды D2 и D4 проводить не буду. Таким образом, ток будет проходить через диод D1, нагрузку (R) и диод D3. И наоборот, во время отрицательного полупериода вторичного ввода. Как правило, вход переменного тока имеет форму синусоидального сигнала (sin (wt)). Форма выходного сигнала и принципиальная схема показаны ниже.

Работа мостового выпрямителя

Работа полноволнового выпрямителя с центральным отводом

Центр постучал двухполупериодный выпрямитель состоит из трансформатора с отводом от центра и двух диодов D1 и D2, подключенных, как показано на рисунке ниже. Когда источник питания переменного тока включен, напряжение появляется на клеммах AB стороны клемм вторичной обмотки трансформатора. Во время положительного полупериода диод D1 находится в прямом смещении, а диод D2 - в обратном, он не будет проводить. Таким образом, ток будет проходить через диод D1 и нагрузку (R). Во время отрицательного цикла вторичного цикла будет проводить только диод D2, и ток будет проходить через диод D2 и нагрузку (R).

Работа полноволнового выпрямителя с центральным отводом

Почему полноволновой мостовой выпрямитель лучше, чем полноволновой выпрямитель с центральным отводом?

Мостовой выпрямитель не требует громоздкого трансформатора с центральным ответвлением, в настоящее время трансформаторы с центральным ответвлением дороже диодов и понижающий трансформатор следовательно, уменьшенный размер и стоимость.

PIV (пиковое обратное напряжение) диодов в мостовом выпрямителе вдвое меньше, чем у двухполупериодных выпрямителей с центральным ответвлением. Диод, используемый в мостовом выпрямителе, способен выдерживать высокое пиковое обратное напряжение. В то время как в выпрямителях с центральным ответвлением пиковое обратное напряжение, приходящее на каждый диод, в два раза больше максимального напряжения на половине вторичной обмотки.

Коэффициент использования трансформатора (TUF) также больше в мостовой выпрямитель по сравнению с двухполупериодным выпрямителем с отводом по центру, что делает его более выгодным.

PIV (пиковое обратное напряжение) мостового выпрямителя

ПИВО: Для выпрямителей пиковое обратное напряжение (PIV) или пиковое обратное напряжение (PRV) может быть определено как максимальное значение обратного напряжения диода, которое возникает на пике входного цикла, когда диод находится в режиме обратного смещения.

PIV мостового выпрямителя

Когда вторичное напряжение достигает пикового положительного значения, а клемма A - положительная, а B - отрицательная, как показано выше. Таким образом, в этот момент диоды D1 и D3 смещены в прямом направлении, а D2 и D4 - в обратном, они не проводят ток, но только диоды D1 и D3 будут проводить через них ток. Следовательно, между клеммами M-L или A’-B ’получается то же напряжение, что и на клеммах A-B.

Поэтому PIV мостовых выпрямителей

PIV диода D1 и D3 = Vm

Аналогично PIV диода D2 и D4 = Vm

PIV (пиковое обратное напряжение) полноволнового трансформатора с центральным отводом

В течение первой половины цикла переменного тока источник питания , то есть когда верхняя часть вторичной обмотки трансформатора положительна, диод D1 проводит ток и имеет почти нулевое сопротивление. Таким образом, все напряжение Vm max верхней половины обмотки создается на нагрузке (RL). Теперь напряжение на непроводящем диоде D2 представляет собой сумму напряжения на нижней половине вторичной обмотки трансформатора и напряжения на нагрузке (RL).

PIV Center Tapped

Таким образом, PIV диода, D2 = Vm + Vm

PIV диода, D2 = 2 Вм

Аналогично PIV диода D1 = 2 Вм

Коэффициент использования трансформатора (TUF)

TUF определяется как отношение мощности постоянного тока, подаваемой на нагрузку, и номинального входного переменного тока вторичной обмотки трансформатора.

TUF = Poutput.dc / Pinput.ac

Коэффициент использования трансформатора (TUF) двухполупериодного выпрямителя с центральным отводом

Pdc = VL (dc) * IL (dc) => VLM / π * VLM / RL

=> VLM2 / πRL

=> Vsm2 / πRL (если пренебречь перепадом R0)

Теперь номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора равно Vsm / √2, но фактический ток, протекающий через вторичную обмотку, равен IL = ILM / 2 (не ILM / √2), поскольку это ток полуволнового выпрямителя.

Pac.rated => Vsm / √2 * ILM / 2

=> Vsm / √2 * VLM / 2RL

=> Vsm / 2√2RL

Его значение определяется путем раздельного рассмотрения первичной и вторичной обмоток трансформатора. Его значение составляет 0,693.

Коэффициент использования трансформатора мостового выпрямителя

Pdc => VL (постоянный ток) .IL (постоянный ток)

=> VLM / π * VLM / RL => VLM2 / πRL

=> Vsm2 / πRL (если пренебречь перепадом R0)

Теперь номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора составляет Vsm / √2, но фактический ток, протекающий через вторичную обмотку, равен IL = ILM / 2 (не ILM / √2), поскольку это ток полуволнового выпрямителя.

Pac = Vsm / √2 * ILM / 2

=> Vsm / √2 * VLM / 2RL

=> Vsm / 2√2RL

Его значение определяется путем раздельного рассмотрения первичной и вторичной обмоток трансформатора. Его значение 0,812

Различия между двухполупериодным выпрямителем с центральным ответвлением и мостовым выпрямителем

Таким образом, все дело в различиях между двухполупериодным мостовым выпрямителем и двухполупериодным выпрямителем с центральным ответвлением. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, любые вопросы относительно этой концепции или чтобы узнать больше о тиристоре или SCR . Пожалуйста, оставьте свой отзыв, оставив комментарий в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, какова функция мостового выпрямителя?