Siltakorjaimien ymmärtäminen: periaatteet, luokitukset ja käytännön sovellukset
2024-07-09 10442

Siltasuuntaaja muuntaa vuorotellen virran (AC) tasavirtaan (DC) sillarakenteen kautta, joka koostuu neljästä diodista.Diodien yksisuuntaista johtavuutta käytetään AC: n positiivisten ja negatiivisten puolisyklien korjaamiseen tasavirtaan samaan suuntaan.Siltasuojaimen suunnittelu ei vain paranna korjaustehokkuutta, vaan tarjoaa myös vakaan tasavirtalähtöjänniteen.Tässä artikkelissa käsitellään yksityiskohtaisesti sillan tasasuuntaajan työperiaatetta, luokittelua ja roolia käytännön sovelluksissa.

Luettelo

Mikä on tasasuuntaaja?

Tasasuuntaaja on elektroninen laite, jota käytetään vaihtavan virran (AC) muuntamiseen suoravirtaan (DC).Sitä käytetään yleisesti sähköjärjestelmissä ja radiosignaalien havaitsemiseksi.Tasasuuntaajat helpottavat muuntamista AC: stä DC: hen hyödyntämällä diodien yksisuuntaista johtavuutta, jolloin virran virtaisi vain yhteen suuntaan.Ne voidaan valmistaa erilaisista materiaaleista, mukaan lukien tyhjiöputket, virtaputket, kiinteän tilan pii-puolijohde-diodit ja elohopeakaarit.Laitteita, jotka suorittavat vastakkaista funktiota (DC: n muuntaminen AC: ksi), kutsutaan invertteriksi.

Valmistustilassa (keskeyttämätön virtalähde) vain akku on ladattava, joten järjestelmä sisältää laturin, mutta se ei anna virtaa kuormaan.Sitä vastoin kaksoismuunnos ei vain lataa akkua, vaan myös toimittaa tehtaalla, joten sitä kutsutaan tasasuuntaajaksi/laturiksi.

Tasasuuntaajan päätehtävä on muuntaa AC DC.Se tekee tämän kahden pääprosessin kautta, muuntamalla AC: n tasavirtaksi, suodattaa sen sitten kuormituksen tai invertterin vakaan DC -lähdön aikaansaamiseksi ja akkulle latausjännitteen tarjoamiseksi, joten se toimii myös laturilla.

Hallitsemattoman tasasuuntaajan toimintaan sisältyy vaihtovirtasyklin puolet kuorman läpi, tuottaen sykkivä DC -lähtö.Ohjatussa tasasuuntaajassa virran virtausta hallitaan säätelemällä transistorin tai muun hallittavan laitteen johtamista, mikä johtaa ohjattuun tasavirta -lähtöön.

Tasasuuntaajien luokittelu

Tasasuuntaajat luokitellaan eri standardien mukaisesti.Seuraavat ovat yleisiä luokittelumenetelmiä:

Luokittelu korjausmenetelmällä

Puoliaallon tasasuuntaaja toimii vain puolessa vaihtovirtasyklistä (positiivinen puolisykli tai negatiivinen puolisykli).Se pysyy passiivisena toisessa puolivälissä.Siksi lähtöjännite koostuu vain puolet vaihtovirta -aaltomuodosta.

Täysiallon tasasuuntaaja johtaa sekä AC-syklin positiivisissa että negatiivisissa puolisykleissä.Tämä tarkoittaa, että lähtöjännite on positiivinen syklin molemmissa puolivälissä.

Tasasuuntaajan luokittelu

Diodi -tasasuuntaajat käyttävät diodeja pääkorjauselementtinä.Näitä käytetään yleensä pienitehoisissa ja keskisuurissa oikaisupiireissä.Diodi antaa virran vain virtaa yhteen suuntaan, varmistaen muuntamisen AC: stä DC: ksi.

SCR on puolijohdelaite, jota voidaan tarkasti ohjata kytkemiseksi päälle ja pois päältä.Se soveltuu suuritehoisiin oikaisupiireihin, jotka vaativat korjausprosessin tarkkaa hallintaa.SCR on ensimmäinen valinta sovelluksissa, jotka vaativat korkeaa hyötysuhdetta ja korkeaa säätelyä.

Nämä luokitukset auttavat meitä ymmärtämään erityyppisten tasasuuntaajien erityisiä toimintoja ja sovelluksia erilaisissa elektronisissa järjestelmissä.

Kuva 1: siltasuuntaaja

Kuinka sillan tasasuuntaaja toimii?

Sillan tasasuuntaajaa käytetään yleisesti vaihtavan virran (AC) muuntamiseen tasavirtaan (DC) ja se on tasasuuntaajapiiri, joka hyödyntää diodin yksisuuntaista johtavuutta.Se käyttää neljää sillan kokoonpanoon järjestettyä diodia, jotka korjataan vaihtovirtavirran positiivisten ja negatiivisten puolisyklien korjaamiseksi tasaiseen tasavirtalähtöön.

Siltasuuntaajan komponentit

Sillan tasasuuntaajan komponentit ovat neljä diodia (D1, D2, D3, D4);vaihtovirtalähde (tulo);kuormitusvastus (RL);ja suodatinkondensaattori (valinnainen, käytetään lähtöjännitteen tasoittamiseen).

Toimintaperiaate

Sillasasuuntaajan toimintaan liittyy kaksi pääprosessia: positiivinen puolisyklin oikaisu ja negatiivinen puolisyklin korjaus.

Kuva 2: Sillan tasasuuntaajan aaltomuoto-positiivinen puolisykl ja negatiivinen puolisykli

Positiivinen puolivälissä korjaus

Jännitteen napaisuus vaihtovirtasyötön positiivisen puolisyklin aikana tuloksen yläpää on positiivinen ja alapää on negatiivinen.Johtamispolku on, että diodit D1 ja D2 ovat eteenpäin puolueellisia ja käyttävät virtaa.Virta virtaa vaihtovirtalähteen positiivisesta päätelaitteesta D1: n kautta, kuormitusvastuksen RL: n läpi ja takaisin vaihtovirtalähteen negatiiviseen päätteeseen D2: n kautta.Pois -tila on, että diodit D3 ja D4 ovat käänteisiä puolueellisia ja pysyvät pois päältä.Tämän syklin aikana virta RL virtaa vasemmalta oikealle.

Negatiivinen puolisyklin korjaus

Jännitteen napaisuus on, että negatiivisen puolisyklin aikana vaihtovirtasyötön napaisuus kääntyy, mikä tekee yläpäästä negatiivisen ja alaosan positiivisen.Johtoreitti on, että diodit D3 ja D4 ovat eteenpäin puolueellisia ja käyttävät virtaa.Virta virtaa vaihtovirtalähteen negatiivisesta päätelaitteesta D3: n kautta, kuormitusvastuksen RL: n läpi ja takaisin vaihtovirtalähteen positiiviseen päätteeseen D4: n kautta.Pois -tila on, että diodit D1 ja D2 ovat käänteisiä puolueellisia ja pysyvät pois päältä.Polaarisuuden kääntämisestä huolimatta RL: n läpi virtaava virta virtaa edelleen samaan suuntaan (vasemmalta oikealle).

Suodatus

Korjauksen jälkeen lähtöjännite on edelleen sykkivä tasavirta.Tämän jännitteen tasoittamiseksi ja aaltoilun vähentämiseksi lisätään suodatinkondensaattori.Suodatinkondensaattori on kytketty rinnakkain kuormitusvastuksen (RL) kanssa.Tämä asennus tasoittaa sykkivää tasavirtaa, vähentää jännitteen aaltoilua ja tarjoaa vakaamman lähdön.

Sillan tasasuuntaaja

Sillan tasasuuntaaja paranee diodin puoliaallon oikaisu.Sen päätehtävä on muuntaa vaihtovirta (AC) tasavirtaan (DC).Se tekee tämän käyttämällä neljää diodia tietyssä järjestelyssä korjaamaan vaihtovirtasyötön positiiviset ja negatiiviset puolisyklit yksisuuntaiseen tasavirtalähtöön.

Kuva 3: siltasuuntaajapiiri

Sillasasuuntaaja muuntaa AC: n tasavirtaan käyttämällä diodien yksisuuntaista johtavuutta.Vaikka vaihtojännite ja virta ajoittain vaihtoehtoiset ohjeet, sillan tasasuuntaajan DC -lähtö virtaa aina yhteen suuntaan.Sillasasuuntaajat ovat tehokkaampia kuin yksivaiheinen puoli-aalto- ja täysaaltoasuuntaajat, koska ne käyttävät samanaikaisesti AC-syklin molempia puolivälissä.Tämä mahdollistaa sujuvamman, jatkuvamman tasavirta -lähdön.Vakaa tasavirtalähde tarvitaan sovelluksissa, kuten virtalähteet, akkulaturit ja erilaiset elektroniset laitteet.Silta tasasuuntaaja yhdistettynä suodatukseen voi tarjota näihin sovelluksiin tarvittavan vakaan tasavirtavirran.

Siltasuuntaajan toiminnot

AC: n DC -muuntaminen

Sillasasasuuntaajan päätehtävä on muuntaa vaihtovirtatulo DC -lähtöksi.AC -jännite ja virran virtaus vuorotellen, kun taas tasavirtajännite ja virran virtaus vakiosuunnassa.Sillan tasasuuntaajan diodit antavat virran virtata vain yhteen suuntaan ja varmistaen siten tämän muuntamisen.

Parantunut tehokkuus

Siltasuuntaaja käyttää sekä vaihtovirtavoiman positiivisia että negatiivisia puolisyklejä.Tämä kaksoiskäyttö parantaa tehokkuutta verrattuna yksivaiheiseen tasasuuntaajaan.Se johtaa tasaisempaan DC -lähtöön vähemmän aaltoilua.

Vakaa tasavirta

Vakaa DC -virta soveltuu elektronisiin laitteisiin, virtalähteisiin ja akkulatureille.Siltasuuntaaja yhdistettynä suodatuskondensaattoreihin voi tarjota tämän vakaan virtalähteen.

Ihannetapauksessa sillan tasasuuntaajan lähtöjännite (keskiarvo) voidaan ilmaista

V_out = (2v_m)/π- (4v_f)/π

Missä V_MIS Tulo -vaihtovirran huippujännite ja v_f on kunkin diodin eteenpäin suuntautuva jännite pudotus.

Esimerkki

Oletetaan, että meillä on vaihtovirtalähde, jonka tulojännite on 220 V (efektiivinen arvo, RMS) ja käytä sillan tasasuuntaajaa oikaistumiseen.Diodin eteenpäin suuntautuva jännitepisara on 0,7 V.

Syöttöolosuhteet ：

Tulojännite 220 V AC (RMS)

Piikin jännite V_M = 220 × √2 ≈311v

Diodi eteenpäin jännitteen pudotus v_f = 0,7 V

Laske lähtö ：

Keskimääräinen lähtöjännite V_AVG = (2 × 311)/π- (4 × 0,7)/π ≈198V

Tällä tavoin siltasuuntaaja muuntaa vaihtojännitteen tasavirtajännitteeksi lähellä 198 V.Vaikka vaihteluita on vielä joitain, lähtö voidaan edelleen tasoittaa käyttämällä sopivia suodatuslaitteita vakaan tasavirtalähteen tarjoamiseksi.Suodatinpiirin kytkemisen jälkeen keskimääräinen lähtöjännite on noin 1,2-kertainen sisääntulon AC: n RMS-arvo, kun taas avoimen piirin kuormitusjännite on noin 1,414 kertaa RMS-arvo.Tämä laskelma auttaa määrittämään tarvittavat komponentit stabiilien ja sileiden tasavirtalähtöjen saavuttamiseksi vaihtovirtatulosta.

Kuinka kondensaattorit toimivat suodattimina?

Suodatus poistaa ei -toivotut signaaliaallot.Korkean läpäisevän suodatusten suhteen korkeamman taajuuden signaalit kulkevat helposti piirin läpi lähtöön, kun taas alemman taajuuden signaalit ovat estetty.AC -piirit sisältävät jännitteen tai virran signaaleja eri taajuuksista, joita kaikki eivät ole välttämättömiä.Ei -toivotut signaalit voivat aiheuttaa häiriöitä, jotka häiritsevät piirin toimintaa.Näiden signaalien suodattamiseksi käytetään erilaisia ​​suodatuspiirejä, joissa kondensaattorit ovat avainasemassa.Vaikka korjatut signaalit eivät ole vaihtovirta -signaaleja, käsite on samanlainen.Kondensaattori koostuu kahdesta eristimen erottamasta johtimesta.Suodatuspiireissä kondensaattorit varastoivat energiaa vähentämään AC -aaltoilua ja parantamaan tasavirtatuotantoa.

Kuva 4: Korkean passin suodatinpiirikaavio

Kuinka kondensaattorit suodatinsignaalit

Kondensaattorit voivat tallentaa ja vapauttaa maksun.Kun jännite kasvaa, kondensaattori veloittaa;Kun jännite pienenee, kondensaattori purkautuu.Tämä ominaisuus tasoittaa jännitteen vaihtelut.Sasasasuuntaajapiirissä, kuten sillan tasasuuntaaja, lähtö tasavirtajännite ei ole sileä, vaan sykkivä.Suodatinkondensaattorin kytkeminen ulostuloon voi tasoittaa nämä pulsaatiot.

Kuva 5: siltasuuntaaja - Full Wave Diod -moduuli

• Positiivinen puolisykli: Positiivisen puolisyklin aikana jännite kasvaa, aiheuttaen kondensaattorin varauksen.Tallennettu sähköenergia saavuttaa maksimiarvonsa jännitealueella.

• Negatiivinen puolisykli: Negatiivisen puolisyklin aikana jännite pienenee ja kondensaattori purkautuu kuorman läpi.Tämä purkaus antaa kuormitukselle virran, estäen lähtöjännitteen putoamisen terävästi ja tasoittamasta aaltomuotoa.

Kondensaattorin lataus- ja purkamisvaikutus tasoittaa korjatun lähtöjännitteen vakiomman tasavirtatasolle vähentäen jännitteen vaihtelua ja aaltoilua.

Oikean kondensaattorin valitseminen

Suodatinkondensaattorin koko vaikuttaa suoraan suodatusvaikutukseen.Yleisesti ottaen mitä suurempi kapasitanssiarvo, sitä parempi suodatusvaikutus, koska suuri kondensaattori voi tallentaa enemmän latausta ja tarjota vakaamman jännitteen.Kapasitanssiarvo ei kuitenkaan voi olla liian suuri, muuten se johtaa pidempään piirin käynnistysaikaan, kondensaattorin määrän lisääntymiseen ja kustannusten lisääntymiseen.

Empiirinen kaava suodatinkondensaattorien valitsemiseksi

C = i/(f × ΔV)

Missä C on kapasitanssiarvo (Farad, F)

I on kuormitusvirta (ampeer, a)

F on tehotaajuus (Hertz, Hz)

ΔV on sallittu lähtöjännite aaltoilua (voltti, v)

Suodatinkondensaattorien rooli

Kun oikaistu jännite kasvaa, suodatinkondensaattori varautuu aiheuttaen jännitteen nousun vähitellen.Kun korjattu jännite pienenee, suodatinkondensaattori purkautuu tarjoamalla tasaisen virran ja tasoittaen lähtöjännitettä.Suodattimen kondensaattorin lataus- ja purkamisvaikutus tasoittaa tasasuuntautuneen pulssivan jännitteen vähentäen jännitteen aaltoilua ja vaihtelut.Kondensaattorit ovat tehokkaita suodattamiseen, koska ne sallivat AC -signaalien kulkemisen estäen DC -signaaleja.AC -signaalit, joilla on korkeammat taajuudet, kulkevat kondensaattorien läpi helpommin, vähemmän vastustuskykyä, mikä johtaa alhaisempaan jännitteeseen kondensaattorin yli.Sitä vastoin AC -signaalit, joilla on alhaisemmat taajuudet, ovat suurempi vastus, mikä johtaa suurempaan jännitteeseen kondensaattorin yli.DC: lle kondensaattori toimii avoimena piirinä, virta on nolla ja tulojännite on yhtä suuri kuin kondensaattorin jännite.

Suodattaa eri taajuuksia tasasuuntaajapiireissä

Keskustelemme lyhyesti Fourier -sarjan laajenemisesta ymmärtääksesi kuinka suodatinkondensaattorit käsittelevät erilaisia ​​taajuuksia.Fourier-sarja hajottaa ei-sinusoidiset jaksolliset signaalit eri taajuuksien sinimuotoisten signaalien summaan.Esimerkiksi monimutkainen jaksollinen aalto voidaan hajottaa eri taajuuksien useisiin sinimuotoisiin aaltoihin.

Kuva 6: sykkivä aalto

Sasasasuuntaajapiirissä lähtö on sykkivä aalto, joka voidaan hajottaa eri taajuuksien sinimuotoisiksi komponenteiksi käyttämällä Fourier -sarjaa.Korkean taajuuden komponentit kulkevat suoraan kondensaattorin läpi, kun taas matalataajuiset komponentit saavuttavat ulostulon.

Kuva 7: Kondensaattorin suodatinpiirikaavio

Mitä suurempi kondensaattori, sitä sujuvamman lähtöaaltomuoto.Suuremmat kondensaattorit säilyttävät enemmän latausta, mikä tarjoaa vakaamman jännitteen.

Kuva 8: Kondensaattorin suodatuskaavio

Puljelevassa jänniteaallossa, kun jännite putoaa kondensaattorin jännitteen alapuolelle, kondensaattori purkautuu kuormaan estäen lähtöjännite putoamasta nollaan.Tämä jatkuva lataus ja purkaminen tasoittaa lähtöjännitettä.

Huippuluokan ja alhaisen pääsyn suodatinpiirit

Korkean päästösuodattimessa kondensaattori ja vastus on kytketty sarjaan.Korkean taajuuden signaaleilla on vähimmäisjännitepisara, kun kulkevat kondensaattorin läpi, mikä johtaa suurempaan virtaan ja suurempaan lähtöjännitteeseen vastuksen läpi.Matalataajuiset signaalit kohtaavat suuremman jännitteen pudotuksen kondensaattorin yli, mikä johtaa vähimmäislähtöjännitteeseen.Alipäästösuodattimessa kondensaattori estää korkeataajuisia signaaleja ja sallii vain matalat taajuudet kulkea.Korkean taajuuden signaaleilla on korkea impedanssi ja vähimmäislähetys, kun taas matalataajuisilla signaaleilla on alhainen impedanssi ja suurempi lähtöjännite.

Kuva 9: ​​Korkea ja matala suodatinpiiri

Tyypit siltasuuntaajista

Siltasuuntaajat luokitellaan niiden rakentamisen ja sovelluksen perusteella.Tässä on joitain yleisiä tyyppejä:

Yksivaiheinen siltasuuntaaja

Yksivaiheinen siltasuuntaaja on yksinkertaisin muoto ja sitä käytetään usein pienissä virtalähdelaitteissa.Siinä on neljä diodia, jotka muuntavat yksivaiheisen vaihtovirtavirtaamman tasavirtana.AC: n positiivisen puolisyklin aikana diodit D1 ja D2 käyttäytyvät, kun taas D3 ja D4 ovat pois päältä.Negatiivisen puolisyklin aikana D3 ja D4 käyttäytyvät ja D1 ja D2 ovat pois päältä.Tämä mahdollistaa AC: n positiivisten että negatiivisten puolisyklien korjaamisen positiiviseen tasavirtaan.

Kuva 10: Yhden vaiheen täysaaltoohjattu tasasuuntaajan aaltomuotokaavio

Kolmivaiheinen siltasuuntaaja

Kolmivaiheista siltasuuntaajia käytetään korkeammissa tehosovelluksissa, kuten teollisuuslaitteissa ja suurissa sähköjärjestelmissä.Ne sisältävät kuusi diodia, jotka muuntavat kolmivaiheisen vaihtovirtasummiksi tasaisemmaksi DC: ksi.Kolmivaiheisen AC: n jokaisen syklin aikana erilaiset diodiyhdistelmät suoritetaan, mikä vastaa positiivisia ja negatiivisia puolisyklejä tasavirtaan.Tämä menetelmä tarjoaa tasaisemman DC -lähtöä, joka soveltuu suuritehoisiin vaatimuksiin.

Kuva 11: Kolmivaiheinen silta täysin ohjattu tasasuuntaajapiiri

Hallittu siltasuuntaaja

Kontrolloidussa sillan tasasuuntaaja käyttää piidiohjattua tasasuuntaajaa (SCR) tavanomaisen diodin sijasta lähtöjännitteen säätelemiseksi.Hallitsemalla SCR -johtamiskulmaa keskimääräinen tasavirtalähtö voidaan muuttaa.SCR -ampumiskulman säätäminen säätelee sen johtamisaikaa jokaisessa syklissä, muuttaen siten keskimääräistä ulostulon tasavirtajännitettä.Tätä tyyppiä käytetään usein säädettävissä virtalähteissä ja DC -moottorin ohjausjärjestelmissä.

Korkeataajuinen siltasuuntaaja

Korkean taajuuden sillan tasasuuntaajia käytetään korkeataajuisissa sähköjärjestelmissä, ja yleensä käyttävät nopeaa palautumis diodia täydentämään virtalähteiden (SMP) vaihtamisen tarpeita.Nopeilla palautumisdiodeilla on lyhyt käänteinen palautumisaika, ja ne voivat reagoida nopeasti korkeataajuisiin kytkentätoimintoihin, mikä parantaa korjaustehokkuutta ja vähentää tappioita ja melua.

Monoliittinen sillan tasasuuntaaja

Monoliittiset sillan tasasuuntaajat integroivat neljä tasasuuntaajasuojaa yhdeksi siruksi tai moduuliksi, yksinkertaistaen piirin suunnittelua, ja niitä käytetään pääasiassa pienissä elektronisissa laitteissa ja virtalähteissä.Samoin kuin tavallinen siltasuuntaaja, monoliittinen versio tarjoaa lisääntyneen luotettavuuden ja helpomman asennuksen, koska se on integroitu yhteen pakettiin.

Täysin hallittu siltasuuntaaja

Täysin hallittu sillan tasasuuntaaja käyttää tyristorin tasasuuntaajaa (SCR) normaalin diodin sijasta.Jokainen tasasuuntaajaelementti on hallittavissa, mikä mahdollistaa lähtöjännitteen ja virran tarkan säätelyn.Vaihtelemalla SCR: n johtamiskulmaa, tasasuuntaajan lähtöä voidaan hallita tarkasti.Tämä tasasuuntaaja on ihanteellinen sovelluksille, jotka vaativat hienoa jännitteen hallintaa, kuten tasavirtamoottoriajoneuvoja ja säädettäviä virtalähteitä.Kyky muuttaa SCR: n ampumiskulmaa mahdollistaa lähdön tarkan hallinnan.

Puolikas hallittu siltasuuntaaja

Puolikontrolloitu siltasuuntaaja yhdistää tyristorin (SCR) normaalin diodin kanssa.Tyypillisesti yksivaiheisissa sovelluksissa kaksi vastakkaista tasasuuntaajaelementtiä ovat SCR: t, kun taas kaksi muuta ovat diodeja.Tämä asennus tarjoaa osittaisen sääntelyominaisuuden.Vaikka vain osa elementeistä on hallittavissa, ne tarjoavat rajoitetun sääntelyn halvemmalla.Puolikontrolloidut tasasuuntaajat sopivat järjestelmiin, jotka vaativat osittaista hallintaa ja jotka eivät ole kustannustiedot, kuten pienet moottorit ja kustannusherkät säädettävät virtalähteet.

Hallitsematon siltasuuntaaja

Hallitsemattoman sillan tasasuuntaaja käyttää vain tavallisia diodeja, ja kaikki korjauselementit ovat hallitsemattomia.Se on yksinkertaisin ja yleisimmin käytetty siltasuuntaaja.Tällä tasasuuntaajalla ei ole säätökykyä, se ei voi säätää lähtöjännitettä tai virtaa, ja se suorittaa vain peruskorjauksen.Se sopii erilaisille elektronisille laitteille, jotka vaativat vakaan tasavirtalähteen, kuten virtalähteet ja akkulaturit.

Siltasuuntaajien sovellukset

Polarisoituneen ja vakaan tasavirtajännite hitsauksessa

Hitsauslaitteissa siltasuuntaajat pystyvät tarjoamaan vakaan tasajänniteen.Tämä vakaus mahdollistaa korkealaatuisen hitsauksen, koska virtalähde vaikuttaa suoraan hitsausprosessiin.Tasasuuntaaja muuntaa vaihtovirta DC -voimiksi, vähentäen virranvaihtelut ja varmistaa vakaan hitsauskaaren, mikä parantaa hitsatun nivelten voimakkuutta ja laatua.Tämä vakaus minimoi hitsausvirheet ja parantaa yleistä tarkkuutta, etenkin kaarihitsauksessa.

Kuva 12: Hitsauskoneessa käytetty siltasuuntaajat

Sillan tasasuuntaajan toinen avainfunktio on tarjota polarisoitua tasajännitettä.Tämä on erityisen tärkeää ammatillisissa hitsaustoimissa, kuten alumiini tai ruostumattomasta teräksestä valmistettu hitsaus, jossa oksidikerrosten muodostuminen voi vaikuttaa hitsauslaatuun.Polarisoitu jännite vähentää hapettumista, varmistaen puhdistusainepinnan ja vahvemman nivelen.Yhdistämällä siltasuuntaajan hitsauslaitteet voivat tarjota vakaamman, korkealaatuisemman virran, joka parantaa koko hitsausprosessia.

DC -lähdön tasoittamiseksi ja jännitteenvaihtelujen vähentämiseksi sillan tasasuuntaajia käytetään usein yhdessä suodatinkondensaattorien ja jännitesäätimien kanssa.Suodatinkondensaattori eliminoi väreilyt ja tekee lähtöjänniteestä tasaisemman, kun taas jännitesäädin varmistaa, että lähtöjännite on vakio, suojaamalla hitsauslaadun jännitteiltä V ariat -ionit.Tämä yhdistelmä parantaa hitsausvirtalähteen vakautta ja pidentää laitteiden käyttöikää.

Sisäinen virtalähde

Nykyaikaiset elektroniset laitteet, mukaan lukien kodinkoneet, teollisuusvalvontalaitteet ja viestintälaitteet, vaativat vakaan tasavirtalähteen toiminnan oikein.Siltasuunnaattimet muuntavat vaihtovirtavirran ruudukosta näiden laitteiden edellyttämäksi tasavirtavirtaan, ja useimmat elektroniset komponentit ja piirit luottavat tasavirtaan.

Sillasasuuntaajassa neljä diodia muodostavat siltapiirin vaihtovirran muuttamiseksi pulssivaiheiseksi tasavirtavoimiseksi.Sitten suodatinkondensaattori tasoittaa lähtöä, vähentäen jännitteen vaihtelua ja tuottaen vakaamman tasavirtalähteen.Laitteille, jotka vaativat tarkkaa tehoa, jännitesäädin (kuten lineaarinen tai kytkentäsäädin) varmistaa vakion ja tarkan lähtöjännitteen.Tämä asennus parantaa laitteiden luotettavuutta ja käyttöikää estämällä jännitteenvaihteluiden aiheuttamat vauriot.

Kotitalouslaitteissa siltasuuntaajia käytetään laitteiden, kuten televisioiden, äänijärjestelmien ja tietokoneiden, sisäisissä voimalaitteissa.Esimerkiksi television virransyöttössä sillan tasasuuntaaja muuntaa vaihtovirran tasavirtavirtaan, joka sitten suodatetaan ja stabiloidaan ennen jakautumista TV -piiriin.Tämä varmistaa, että jännite pysyy vakaana ulkoisen virtalähteen vaihteluista huolimatta, ylläpitäen siten kuvan ja äänenlaatua.

Teollisuuden valvontalaitteilla on korkeammat vaatimukset virtalähteen vakauden vuoksi monimutkaisesta toimintaympäristöstä.Näiden laitteiden siltasuuntaajat tarjoavat vakaan tasavirtavoiman ja parantavat järjestelmän turvallisuutta ja luotettavuutta suojapiirien, kuten ylijännitteen ja ylivirtasuojan, kautta.Esimerkiksi ohjelmoitavissa logiikkaohjaimissa (PLC) siltasuuntaajat voivat toimia vakaasti eri olosuhteissa.

Viestintälaitteissa, kuten reitittimissä ja kytkimissä, siltasuuntaajat voivat tarjota korkean vakauden, matalan kohinan.Tämä varmistaa laitteiden luotettavan signaalin lähetyksen ja sujuvan käytön.Muuntamalla vaihtovirta DC: ksi ja ottamalla käyttöön tehokas suodatus ja jännitesäätely, siltasuuntaajat tukevat viestintälaitteiden luotettavaa suorituskykyä monimutkaisissa verkkoympäristöissä.

Akkulaturin sisällä

Siltasuuntaaja muuntaa AC -virran vakaa DC -virtaan, jota tarvitaan akun lataamiseen akkulaturilla.Kannettavien laitteiden ja sähköajoneuvojen noustessa luotettavista akkulaturista on tullut välttämättömiä.Tasasasuuntaaja varmistaa, että laturi tarjoaa vakiovirran ja jännitteen, joka vastaa eri akkutyyppien erityistarpeita.Tämä vakaa virtalähde mahdollistaa tehokkaan latauksen ja pidennetyn akun keston.

Siltasuuntaaja koostuu yleensä neljästä diodista, jotka muodostavat siltapiirin.Se muuntaa AC -tehon positiiviset ja negatiiviset puolisyklit sykkiväksi tasavirtavoimiseksi.Vaikka tämä sykkivä DC -voima täyttää perusvaatimukset, se vaihtelee silti.Siksi akkulaturit sisältävät yleensä suodatinkondensaattoreita jännitteen tasoittamiseksi ja vakaamman lähdön varmistamiseksi.

Eri paristot vaativat erityisiä latausjännitteitä ja virtauksia.Siltasuuntaajat yhdistetään muihin piirimoduuleihin näiden tarpeiden tyydyttämiseksi.Esimerkiksi litiumparistot vaativat tarkkaa jännitettä ja virranohjausta ylikuormituksen ja ylikuormituksen estämiseksi.Tasasuuntaaja integroi vakiovirta- ja vakiojännitteen lataustilat ja tekee yhteistyötä latausohjauspiirin kanssa tarkan jännitteen ja virran aikaansaamiseksi latausprosessin optimoimiseksi.

Virran muuntamisen lisäksi siltasuuntaajat voivat myös suojata akkulatureita.Virtalähteen jännite voi kokea hetkellisen ylijännitteen tai nousun, mikä voi vahingoittaa akkua ja laturia.Tasasuuntaaja muodostaa tehokkaan suojausmekanismin yhdessä suojakomponenttien, kuten varistorit ja sulakkeet.Kun tulojännite ylittää turvallisen tason, suojapiiri katkaisee virtalähteen nopeasti tai ohjaa ylimääräisen virran akun ja laturin suojaamiseksi.

Siltasuuntaajia käytetään paitsi pienten laitteiden latureissa myös suuritehoisissa sähköajoneuvojen latausjärjestelmissä.Nämä järjestelmät voivat käsitellä suurempaa tehoa ja virtaa, ja tasasuuntaajat varmistavat turvallisen ja tehokkaan lataamisen luotettavan suorituskyvyn kanssa.Tehokas oikaisu ja jännitesäätötekniikka mahdollistaa nopean latauksen ja pidentää sähköajoneuvojen akkua.

Tuuliturbiinin sisällä

Tuuliturbiinissa siltasuuntaaja muuntaa tuulen tuottaman vaihtovirran DC -voimaan.Tämä tasavirtavoima on perusta seuraavalle tehon muuntamiselle ja varastoinnille.Tuuliturbiinit tuottavat sähköä vaihtelevien tuulen nopeuksien avulla tuottaen epävakaan vaihtovirtavoiman.Tasasuuntaaja muuntaa tehokkaasti tämän vaihtelevan vaihtovirtavoiman vakaammaksi tasavirtavirtaan, jota on helppo tallentaa tai muuntaa vaihtovirtavirran yhteensopivaksi ruudukon kanssa.

Kuva 13: Tuuliturbiineissa käytetyt sillan tasasuuntaajat

Tuuliturbiinigeneraattorit tuottavat tyypillisesti kolmivaiheisen vaihtovirtavoiman, joka muunnetaan sitten tasavirtavirtaan sillan tasasuuntaajalla.Tämä muuntaminen stabiloi tehoa ja vähentää jännitteenvaihteluiden vaikutusta.Korjattua tasavirtavirtaa voidaan käyttää suoraan akun säilytysjärjestelmässä tai muuntaa vaihtovirtavirtaan invertterin avulla tuulivoiman tuotannon hyödyntämisen optimoimiseksi.

Tuuliturbiinin sisällä sillan tasasuuntaaja, suodatinpiiri ja suojapiiri muodostavat kattavan tehonmuuntamis- ja hallintajärjestelmän.Suodatinpiiri tasoittaa tasasuuntautuneen tasavirtavoiman, vähentää jännitteenvaihtelua ja väreilyä ja saavuttaa vakaan lähdön.Suojapiiri estää ylijännitteen ja ylivirtavaurion varmistaen järjestelmän turvallisuuden ja luotettavuuden.

Ankarien ympäristöolosuhteiden, kuten offshore- tai vuoristoalueiden, vuoksi tuulivoimantuotantojärjestelmät vaativat suurta luotettavuutta ja kestävyyttä.Sillasasuuntaajien on kestettävä tällaiset olosuhteet pitkäaikaisen toiminnan varmistamiseksi.Laadukkaat materiaalit ja edistyneet valmistusprosessit parantavat tasasuuntaajamoduulien kestävyyttä ja vakautta, parantavat järjestelmän tehokkuutta, vähentävät ylläpitokustannuksia ja pidentävät laitteiden käyttöiän käyttöä.

Siltasuuntaajien käyttö tuuliturbiineissa mahdollistaa tehokkaan tehonmuutoksen ja hallinnan.Nämä tasasuuntaajat parantavat energian muuntamisen tehokkuutta ja voimanlaatua, edistävät uusiutuvan energian kehitystä ja vähentävät riippuvuutta fossiilisista polttoaineista.Kun puhtaan energian lähteistä, kuten tuulivoimasta, tulee olennainen osa globaalia energiasekoitusta, siltasuuntaajilla on avainasemassa tässä muutoksessa.

Moduloidun signaalin amplitudin havaitseminen

Elektronisissa viestintäjärjestelmissä on tarpeen havaita moduloidun signaalin amplitudi.Tämä prosessi on erityisen tärkeä radiotaajuuden (RF) viestinnän ja äänisignaalin käsittelyssä.Siltasuunnaattimet muuntavat vaihtovirtasignaalit tasavirtasignaaleiksi, mikä tekee amplitudin havaitsemisesta helpommaksi ja tarkemmin.Muuntamalla kompleksiset vaihtovirtasignaalit mitattavissa DC -jännitteiksi, tasasuuntaajat mahdollistavat tarkan amplitudin havaitsemisen.

Siltapiirin neljästä diodista, siltasuuntaaja prosessoi sekä AC: n positiivisia että negatiivisia puolisyklejä, mikä tuottaa tasaisemman, vakaamman tasavirta -lähdön.Korjattu tasavirtajännite on verrannollinen alkuperäisen signaalin amplitudiin, mikä mahdollistaa moduloidun signaalin amplitudin tarkan mittauksen.

Siltasuunnaat ovat välttämättömiä amplitudin havaitsemispiireissä RF -vastaanottimien ja lähettimien sisällä.Nämä piirit seuraavat signaalin voimakkuutta reaaliajassa, mikä mahdollistaa tarvittavat säädöt stabiilille ja korkealaatuiselle signaalinsiirtolle.Ne ovat yleisiä myös äänilaitteissa, kuten vahvistimissa ja äänenvoimakkuuden säätöpiireissä, joissa äänisignaalin amplitudin havaitseminen mahdollistaa dynaamisten äänenvoimakkuuden säädöt parannetun kuuntelukokemuksen saavuttamiseksi.

Amplitudin havaitsemisen tarkkuuden parantamiseksi siltasuuntaajat yhdistetään usein suodatus- ja monistuspiirien kanssa.Suodatinpiiri tasoittaa korjatun tasavirtasignaalin poistamalla väreilyt, kun taas vahvistinpiiri lisää signaalin amplitudia, parantaen siten havaitsemisherkkyyttä ja tarkkuutta.Tämä yhdistelmä toimii monien modulaatiosignaalien ja taajuuksien kanssa, mikä tarjoaa luotettavan teknisen tuen monille sovelluksille.

Viestinnän ja äänilaitteiden lisäksi siltasuojaimia käytetään myös tutkajärjestelmissä ECHO -signaalin amplitudin havaitsemiseksi, mikä auttaa määrittämään kohteen etäisyyden ja koon.Lääketieteellisissä laitteissa ne auttavat havaitsemaan elektrokardiogrammin (EKG) signaalien amplitudin tarjoamalla arvokasta tietoa sairauksien diagnosoinnista.

Muuttaa korkea vaihtovirta alhaiseksi tasavirtajännitteeksi

Siltasuuntaajia käytetään laajasti tehoelektroniikassa korkean vaihtojännitteen muuttamiseksi matalaksi tasavirtajännitteeksi sovelluksille, kuten virtalähteet, teollisuuslaitteet ja erilaiset elektroniset laitteet.Tasasuuntaajat varmistavat laitteiden luotettavan toiminnan, jotka vaativat matalajännitettä DC-tehoa muuttamalla tehokkaasti korkeajännitteen vaihtovirtalähdettä tärkeimmistä virtalähteistä.

Sillan tasasuuntaaja toimii käyttämällä neljää diodia siltapiirin muodostamiseksi syöttövaihtovirran kaksi puolivälistä ja muuntaa se sykkiväksi tasavirtavirtaan.Vaikka tämä sykkivä DC-teho sisältää jonkin verran aaltoilua, myöhempi suodatus ja jännitesäätely tuottaa vakaan pienjännitekeskuksen tehoa.Suodatinkondensaattorit tasoittavat jännitteen vaihtelut, kun taas jännitesäätimet varmistavat, että lähtöjännite on tarkka, mikä takaa johdonmukaisen laitteen suorituskyvyn.

Siltasuuntaajat eivät vain suorita jännitteen muuntamista, vaan suojaavat myös piirejä.Esimerkiksi teollisuuslaitteissa korkeajännite AC voi kohdata ylijännitteen, kun ne muutetaan pienijännitteiseksi tasavirtalaitteeksi.Tasasuuntaimien yhdistäminen ylijännitesuojapiireihin ja sulakkeisiin varmistaa laitteiden turvallisuuden.Jos syöttöjännite ylittää turvallisen tason, suojapiiri katkaisee virran nopeasti tai rajoittaa virran vaurioiden estämiseksi.

Siltasovittimissa siltasuuntaajat ovat välttämättömiä komponentteja.Esimerkiksi matkapuhelinlaturit käyttävät siltasuuntaajia muuntaakseen 220 V: n AC: n tasavirtaan, joka sitten suodatetaan ja astuu alaspäin saadakseen stabiilin 5 V: n tai 9 V: n tasavirtaa latausta varten.Tämä prosessi varmistaa turvallisen, tehokkaan latauksen ja pidentää akun käyttöikää.

Teollisuuslaitteet vaativat usein pienjännitteisen tasavirtalähteen sisäisten piirejen ja ohjausjärjestelmien virransyöttöä.Siltasuuntaajat muuntavat korkeajänniteisen teollisuuden AC: n sopivaan pienjännitekeskeeseen, jotta varmistetaan laitteiden, kuten CNC-työstötyökalut ja moottorin ohjausjärjestelmät, normaalin toiminnan varmistamiseksi.Lämmön hajoaminen ja tehokkuus ovat haasteita korkeajännitteisen AC: n muuntamisessa pienjännitteiseksi DC: ksi.Koska oikaisu tuottaa lämpöä, siltasuojaimet on usein varustettu jäähdytyselementeillä tai valmistettu korkean tehokkuuden puolijohdemateriaaleista suorituskyvyn ja kestävyyden parantamiseksi.

Siltasuuntaaja vs. puoliaallon tasasuuntaaja

Siltasuunnaat ja puoliaallon tasasuuntaajat ovat yleisiä tasasuuntaajatyyppejä, mutta ne eroavat suuresti rakentamisessa, suorituskyvyssä ja sovelluksissa.Näiden erojen ymmärtäminen voi auttaa sinua valitsemaan sopivimman korjausratkaisun moniin sovelluksiin.

Sillan tasasuuntaaja

Siltasuuntaaja on tehokkaampi, koska se muuntaa virran koko vaihtovirtasyklin aikana.Siinä käytetään neljää sillan kokoonpanoon järjestettyä diodia, jolloin se voi käsitellä sekä vaihtovirtatulojen positiivisia että negatiivisia puolivälissä.Koska koko tulojännitettä käytetään, lähtöjännite on suurempi.Kun kytket sillan tasasuuntaajan, voit huomata sen tehokkuuden heti.Lähtöjännite on tasaisempi ja korkeampi kuin puoliaallon tasasuuntaaja.Tämä tehokkuus on siksi sillan tasasuuntaajia käytetään korkean suorituskyvyn virtalähteissä, kuten virtalähteet, hitsauslaitteet ja teollisuusohjausjärjestelmät.Vakaa DC -lähtö tekee siitä ihanteellisen sovelluksille, jotka vaativat vakaa tehoa.

Puoliaallon tasasuuntaaja

Puoliaallon tasasuuntaaja on yksinkertaisempi ja vaatii vain yhden diodin peruskorjausta varten.Se johtaa vain vaihtovirtasyötön positiivisen puolisyklin aikana, jolloin virta kulkee vain tänä aikana.Negatiivinen puolisykli on estetty, mikä johtaa sykkivään DC-lähtöön, joka sisältää vain positiivisen puolisyklin virran.Kun käytät puoliaallon tasasuuntaajaa, huomaat sen yksinkertaisuuden.Se on helppo asentaa, mutta lähtö on vähemmän tehokas, pienemmällä jänniteellä ja suuremmalla aaltoilulla.Tämä tekee siitä sopivan pienitehoisille laitteille, jotka eivät vaadi suuritehoisia laatua, kuten yksinkertaisia ​​latureita ja pienitehoisia signaalinkäsittelypiirejä.

Vertailu ja sovellus

Tehokkuus ja vakaus: siltasuuntaajat tarjoavat suuremman tehokkuuden ja vakauden.He hyödyntävät koko vaihtovirtasykliä, mikä johtaa tasaisempaan tasavirtalähtöön minimaalisella aaltoilla.Kun se on pariksi suodatuspiirin kanssa, lähtöjännitteen aaltoilu vähenee edelleen, mikä tarjoaa stabiilin ja sileän tasavirtajännitteen.Tämä tekee niistä sopivia sovelluksiin, jotka vaativat voimakasta laatua.

Monimutkaisuus ja kustannukset: siltasuuntaajat ovat rakenteessa monimutkaisempia ja vaativat neljä diodia.Elektroniikan kehitys on kuitenkin vähentänyt näiden komponenttien kustannuksia ja koon, mikä tekee siltasuuntaajista helpommin saataville.

Yksinkertaisuus ja kustannustehokkuus: Puoliaaltojen tasasuuntaajat ovat rakenteeltaan yksinkertaisia ​​ja alhaiset kustannukset, mikä tekee niistä edullisia sovelluksille, joissa korkean teho ei ole tärkeää.Ne ovat ihanteellisia pienille, pienitehoisille piireille, kuten kannettavissa laitteissa tai edullisissa elektroniikassa.Vaikka niiden tehokkuus on alhaisempi ja suuremmat jännitteen vaihtelut, niiden yksinkertaisuus tekee niistä edullisen valinnan joihinkin käyttötarkoituksiin.

Oikean tasasuuntaajan valitseminen

Valinta sillan tasasuuntaajan ja puoliaaltoasuuntaajan välillä riippuu sovelluksen erityisvaatimuksista.Korkean hyötysuhteen ja vakaan tuotoksen saavuttamiseksi siltasuuntaaja on paras valinta.Yksinkertaisuuden ja alhaisten kustannusten vuoksi, etenkin pienitehoisissa sovelluksissa, puoliaaltoasuuntaaja voi olla sopivampi.

Sillan tasasuuntaajien ja AC -kytkimien vertailu

Sillalla tasasuuntaajilla ja AC -kytkimillä on erilaiset roolit tehoelektroniikassa.Siltasuunnaattimet muuntavat vaihtovirran (AC) tasavirtaan (DC), kun taas AC-kytkimet ohjaavat vaihtovirtapiirin päällä olevaa tilaa.Niiden toimintojen ja sovellusten ymmärtäminen auttaa suunnittelemaan ja käyttämään tehokkaasti elektronisia laitteita.

Sillan tasasuuntaaja

Siltasuuntaaja muuntaa AC: n positiiviset ja negatiiviset puolivälit DC: ksi.Tämä saavutetaan käyttämällä neljää diodia, jotka käyttävät vuorotellen, varmistaen, että vaihtovirta virtaa yhteen suuntaan, mikä johtaa sykkivään DC -lähtöön.Kun käytät siltasuuntaajia, huomaat, kuinka tehokkaasti ne muuntavat AC: n tasavirtaan koko syklin aikana.Lähtöjännite on korkeampi ja sileämpi, etenkin yhdistettynä suodatinkondensaattoreihin ja jännitesäätimiin, jotka voivat vähentää vaihtelut ja tarjota vakaan tasavirta.Nämä ominaisuudet tekevät sillan tasasuuntaajista, jotka ovat ihanteellisia virtalähteille, hitsauslaitteille ja teollisuusohjausjärjestelmille, joissa vaaditaan vakaa ja luotettava virtalähde.

AC -kytkimet

AC-kytkimet käyttävät elektronisia kytkentäelementtejä, kuten tyristoreita, kaksisuuntaisia ​​tyristoreita tai solid-state-releitä vaihtovirtapiirien johtavuuden ja katkaisun hallitsemiseksi.AC -kytkimillä huomaat, että he vastaavat nopeasti, pitävät pitkän käyttöiän ja ovat erittäin luotettavia.Ne voivat toimia korkeilla taajuuksilla, joten ne sopivat sovelluksiin, jotka vaativat usein vaihtamista, kuten kodinkoneita, valaistusjärjestelmiä ja teollisuusautomaatioohjauksia.Ne hallitsevat tehokkaasti virranjakelua varmistaen, että järjestelmät toimivat turvallisesti ja tehokkaasti.

Yhdistetyt sovellukset

Joissakin järjestelmissä sillan tasasuuntaajia ja AC -kytkimiä käytetään yhdessä monimutkaiseen virranhallintaan ja hallintaan.Esimerkiksi keskeyttämättömässä virtalähde (UPS) -järjestelmässä sillan tasasuuntaaja muuntaa syöttö AC -virran tasavirtavirtaan akun säilytys- ja invertterin käyttöä varten.AC -kytkin ohjaa virrankytkentä ja varmistaa jatkuvan tehon päätehon epäonnistumisen aikana siirtymällä nopeasti varmuuskopiointilähteeseen.Tämä yhdistelmä hyödyntää molempien komponenttien vahvuuksia vakavan ja luotettavan tehon ratkaisun aikaansaamiseksi.

Suunnittelussa huomioonotettavia seikkoja

Sillasasuuntaajan ja AC -kytkimen suunnittelu ja valitseminen sisältää erilaisia ​​tekijöitä.Tarkastele siltasuuntaajaa syöttöjännite- ja virran eritelmiä, korjaustehokkuutta, lämmönhallintaa ja fyysistä kokoa.AC -kytkimissä kiinnitä huomiota jännitteen ja virran luokituksiin, kytkentänopeuteen, kestävyyteen ja sähkömagneettiseen yhteensopivuuteen.Insinöörien on valittava oikeat komponentit tiettyjen sovellusvaatimusten perusteella optimaalisen suorituskyvyn ja luotettavuuden saavuttamiseksi.

Johtopäätös

Tasasuuntaajilla on suuri merkitys elektronisissa ja sähköjärjestelmissä.Olipa kyse puoliaallon tasasuuntaajasta, täysaaltojen tasasuuntaajasta tai sillan tasasuuntaajasta, heillä kaikilla on avainrooli eri sovellusskenaarioissa.Siltasuuntaajia käytetään laajasti korkean suorituskyvyn virtalähteissä, hitsauslaitteissa ja teollisuusohjausjärjestelmissä niiden tehokkuuden ja vakauden vuoksi.Puoliaallon tasasuuntaajat sopivat pienitehoisiin elektronisiin laitteisiin yksinkertaisen rakenteen ja alhaisten kustannusten vuoksi.Suunnitellessaan ja valittaessa tasasuuntaajia insinöörien on otettava huomioon kattavasti tekijät, kuten syöttöjännite, virran eritelmät, korjaustehokkuus ja lämpöhallinta erityisten sovellusvaatimusten mukaisesti optimaalisen suorituskyvyn ja luotettavuuden varmistamiseksi.Tasasuuntaajien kehittäminen ja soveltaminen ei vain paranna elektronisten laitteiden tehokkuutta ja stabiilisuutta, vaan myös edistävät teknistä kehitystä ja teollisuuden päivitystä.

Usein kysyttyjä kysymyksiä [UKK]

1. Mitkä ovat siltasuuntaajan edut?

Korkea hyötysuhde: Siltasuunnaattimet muuntaavat AC-syklin molemmat puoliskot DC: ksi, mikä tekee niistä tehokkaampia kuin puoliaallon tasasuuntaajat, jotka käyttävät vain puolet vaihtovirtasyklistä.Tämä tarkoittaa, että vähemmän energiaa on hukkaan, ja enemmän virtaa toimitetaan kuormaan.

Suurempi lähtöjännite: Koska siltasuuntaajat käyttävät täydellistä vaihtovirta-aaltomuotoa, tuloksena oleva tasavirtalähtöjännite on suurempi kuin puoliaaltoasuuntaajiin.Tämä johtaa voimakkaampaan virtalähteeseen.

Vähentynyt aaltoilu: Koko aallon oikaisuprosessi tuottaa tasaisemman DC-lähdön, jolla on vähemmän aaltoilu (vaihtelut) verrattuna puoliaallon oikaisuon.Tämä tasaisempi lähtö on ratkaisevan tärkeä herkille elektronisille laitteille.

Luotettava ja kestävä: Neljän diodin käyttö sillan kokoonpanossa tarjoaa paremman luotettavuuden ja kestävyyden.Vaikka yksi diodi epäonnistuu, piiri voi silti toimia, vaikkakin vähentyneellä tehokkuudella.

Ei tarvetta keskinäiselle muuntajalle: Toisin kuin täydellisen aallon tasasuuntaajat, jotka vaativat keskikuluttua muuntajaa, siltasuuntaajat eivät tarvitse tätä, mikä tekee suunnittelusta yksinkertaisemman ja usein halvemman.

2. Miksi neljä diodia käytetään siltasuuntaajissa?

Täysiallon korjaus: Ensisijainen syy neljän diodin käytölle on täydellisen aallon korjaus.Tämä tarkoittaa AC -syklin positiivisia että negatiivisia puoliskoja, mikä lisää tasasuuntaajan tehokkuutta ja lähtöjännitettä.

Suuntaohjaus: Diodit on järjestetty sillan kokoonpanoon, joka ohjaa virran virtausta.AC-tulon positiivisen puolisyklin aikana kaksi diodia johtaa ja antaa virran kulkea kuorman läpi yhteen suuntaan.Negatiivisen puolivälin aikana kaksi muuta diodia käyttäytyvät, mutta ne ohjaavat virtaa silti kuorman läpi samaan suuntaan.Tämä varmistaa tasaisen DC -lähdön.

Jännitteen hyödyntäminen: Neljä diodia käyttämällä siltasuuntaaja voi käyttää koko vaihtojännitettä maksimoimalla tehonmuuntamisen tehokkuuden.Jokainen diodipari toimii vuorotellen, varmistaen, että kuorma näkee aina yksisuuntaisen virran.

3. Mitkä ovat sillan tasasuuntaajien haitat?

Jännitteen pudotus: Jokainen sillan tasasuuntaajan diodi tuo pienen jännitepisaran (tyypillisesti 0,7 V piisiodeille).Neljällä diodilla tämä johtaa kokonaisjännitepisaraan noin 1,4 V vähentäen lähtöjännitettä hieman.

Monimutkaisuus: Sillan tasasuuntaajapiiri on monimutkaisempi kuin yksinkertainen puoliaallon tasasuuntaaja, koska se vaatii neljä diodia yhden sijasta.Tämä voi lisätä piirisuunnittelun ja kokoonpanon monimutkaisuutta.

Tehonhäviö: Jännitteen pudotus diodien yli tarkoittaa myös tehohäviöitä, mikä voi olla merkittävä suurten virtojen sovelluksissa.Tämä vähentää virtalähteen yleistä tehokkuutta.

Lämmöntuotanto: Diodien tehonhäviö johtaa lämmöntuotantoon, mikä voi vaatia lisäjäähdytystoimenpiteitä, kuten jäähdytyselementtejä ylikuumenemisen estämiseksi, etenkin suuritehoisissa sovelluksissa.

4. Mitä tapahtuu, jos laitat DC: n sillan tasasuuntaajaan?

Ei tasasuuntausta: Siltasuojainta on suunniteltu muuntaa AC DC: ksi sallimalla virta kulkea diodien läpi yhteen suuntaan.Jos käytät DC: tä tuloon, diodit eivät vaihda tai korjata virtaa, koska tasavirta on jo yksisuuntainen.

Jännitteen pudotus: DC kulkee kahden diodin läpi kerrallaan (yksi sillan jokaisessa osassa), aiheuttaen jännitteen pudotuksen noin 1,4 V (0,7 V diodia).Tämä tarkoittaa, että lähtö tasavirtajännite on hiukan alhaisempi kuin tulo DC -jännite.

Lämmöntuotanto: Diodien läpi kulkeva virta tuottaa lämpöä tehon hajoamisen vuoksi (p = I²R).Tämä lämpö voi tulla merkitseväksi, jos syöttövirta on korkea, vahingoittaen diodeja tai vaativat lämmön hajoamismittauksia.

Mahdollinen ylikuormitus: Jos käytetty tasavirtajännite on huomattavasti korkeampi kuin diodin nimellisjännite, se voi aiheuttaa diodin jakautumista, mikä johtaa piirin vioittumiseen.Oikeat jänniteluokitukset on noudatettava vaurioiden välttämiseksi.