Penerus titik tengah gelombang penuh
Jika kita bercakap tentang penerus diod satu fasa secara umum, maka penerus gelombang penuh titik tengah membolehkan anda mendapatkan kerugian yang lebih rendah pada diod itu sendiri, kerana hanya terdapat dua diod.
Di samping itu, biasanya penerus sedemikian digunakan dalam peranti voltan rendah di mana arus melalui diod adalah penting.Oleh itu, dalam aspek ini, litar titik tengah gelombang penuh adalah lebih berfaedah, kerana kehilangan tenaga dalam diod adalah berkadar dengan segi empat sama. daripada nilai purata arus yang mengalir melaluinya.
Dan apabila anda mempertimbangkan ketersediaan dan kualiti Diod Schottky (penurunan voltan ke hadapan rendah) yang tersedia secara meluas di pasaran hari ini, pilihan yang memihak kepada litar titik tengah adalah jelas.
Dan jika kita bercakap tentang penukar nadi pengubah dengan pengubah tolak-tarik (jambatan, jambatan separuh, tolak-tarik) yang beroperasi pada frekuensi yang jauh lebih tinggi daripada frekuensi rangkaian biasa, maka hanya litar penerus dengan titik tengah kekal dan tiada lain.
Walau bagaimanapun, dalam artikel ini kita akan memberi tumpuan kepada pengiraan penerus berhubung dengan frekuensi talian rendah 50 Hz, di mana arus diperbetulkan adalah sinusoidal.
Pertama sekali, perlu diingatkan bahawa dalam penerus, yang dibina mengikut skema ini, ia mewajibkan kita untuk mempunyai pengubah dengan dua belitan sekunder yang sama atau dengan satu belitan sekunder, tetapi dengan output di tengah (yang pada dasarnya adalah sama).
Voltan yang diperoleh secara bersiri daripada separuh belitan pengubah sedemikian sebenarnya adalah dua fasa berkenaan dengan titik tengah, yang bertindak sebagai titik sifar semasa pembetulan, kerana dua EMF sama magnitud tetapi bertentangan arah terbentuk di sini. Iaitu, voltan pada terminal akhir penggulungan sekunder pengubah, yang timbul pada bila-bila masa operasinya, dialihkan fasa sebanyak 180 darjah.
Terminal bertentangan belitan w21 dan w22 disambungkan kepada anod diod VD1 dan VD2, manakala voltan u21 dan u22 digunakan pada diod berada dalam antifasa.
Oleh itu, diod mengalirkan arus secara bergilir - setiap satu semasa separuh kitaran voltan bekalannya: semasa satu separuh kitaran, anod diod VD1 mempunyai potensi positif dan arus i21 mengalir melaluinya, melalui beban dan melalui gegelung (separuh gegelung) w21, manakala diod VD2 berada dalam keadaan pincang songsang, ia dikunci, oleh itu tiada arus mengalir melalui separuh gegelung w22.
Semasa separuh kitaran seterusnya, anod diod VD2 mempunyai potensi positif dan arus i22 mengalir melaluinya, melalui beban dan melalui gegelung (separuh gegelung) w22, manakala diod VD1 berada dalam keadaan pincang songsang, ia dikunci, oleh itu arus tidak mengalir melalui separuh gegelung w21.
Hasil yang dicapai ialah arus mengalir melalui beban sentiasa dalam arah yang sama, iaitu arus dibetulkan. Dan setiap bahagian penggulungan sekunder pengubah ternyata dimuatkan hanya untuk setengah tempoh dua. Bagi pengubah, ini bermakna bahawa kemagnetan tidak pernah berlaku dalam litar magnetnya kerana daya magnetomotif komponen DC arus belitan diarahkan secara bertentangan.
Mari kita nyatakan voltan berkesan antara titik tengah dan terminal jauh salah satu daripada separuh belitan sebagai U2. Kemudian purata voltan diperbetulkan Ud antara titik tengah belitan sekunder dan titik sambungan katod diod diperoleh. Dalam kes ini, nilai purata voltan dalam beban ialah:
Kami melihat bahawa nilai purata voltan diperbetulkan berkaitan dengan nilai rms dengan cara yang sama seperti nilai purata arus berkaitan dengan nilai rms arus dengan voltan sinusoidal yang tidak dibetulkan.
Nilai purata arus beban ditemui oleh formula (di mana Rd ialah rintangan beban):
Dan oleh kerana arus mengalir melalui diod secara bersiri, kini anda boleh mencari purata arus setiap diod dan amplitud arus untuk setiap diod. Apabila memilih diod untuk penerus sedemikian, adalah penting untuk memberi perhatian kepada fakta bahawa arus maksimum yang dibenarkan diod sedikit lebih tinggi daripada nilai yang ditetapkan mengikut formula ini:
Apabila mereka bentuk penerus titik tengah gelombang penuh, ia juga penting untuk diingat bahawa voltan terbalik yang digunakan pada diod terkunci semasa diod lain sedang mengalir mencapai dua kali ganda amplitud voltan separuh gegelung.Oleh itu, voltan terbalik maksimum untuk diod yang dipilih mestilah sentiasa lebih besar daripada nilai ini:
Apabila voltan keluaran (diperbetulkan) Ud ditentukan, maka nilai berkesan voltan U2 bagi separuh belitan sekunder akan dikaitkan dengannya seperti berikut (bandingkan dengan formula pertama):
Di samping itu, apabila mereka bentuk penerus dan menetapkan purata voltan keluaran Ud untuk diperolehi di bawah beban, adalah perlu untuk menambah padanya penurunan voltan hadapan merentasi diod Uf (ia diberikan dalam dokumentasi diod). Mendarab separuh daripada arus beban purata dengan penurunan voltan ke hadapan merentasi diod memberikan kita jumlah kuasa yang semestinya perlu dilesapkan dalam setiap dua diod sebagai haba:
Apabila memilih diod, adalah penting untuk mengambil kira ini, untuk menilai keupayaan perumahan diod, sama ada ia boleh menghilangkan kuasa yang begitu banyak dan tidak gagal pada masa yang sama. Jika perlu, anda perlu membuat pengiraan haba tambahan mengenai pemilihan heatsink yang akan dipasang diod ini.