Lygintuvo grandinė naudojama kintamajai srovei (kintamajai srovei) paversti nuolatine (nuolatine). Lygintuvai daugiausia skirstomi į tris tipus, būtent pusabangius, visos bangos ir tiltinius lygintuvus. Pagrindinė visų šių lygintuvų funkcija yra tokia pati kaip srovės konversija, tačiau jie neefektyviai paverčia srovę iš kintamosios srovės į nuolatinę. Efektyviai konvertuojamas visos bangos lygintuvas, taip pat tilto lygintuvas. Tilto lygintuvo grandinė yra įprasta elektroninių maitinimo šaltinių dalis. Daugelis elektroninės grandinės reikalauti ištaisytos nuolatinės srovės maitinimo šaltinis už maitinimą įvairiems pagrindiniai elektroniniai komponentai iš galimo kintamosios srovės tinklo. Šį lygintuvą galime rasti labai įvairiuose elektroniniuose įrenginiuose Kintamosios srovės įtaisai, tokie kaip buitinė technika , variklio valdikliai, moduliacijos procesas, suvirinimo programos ir kt. Šiame straipsnyje aptariama tilto lygintuvo ir jo darbo apžvalga.

Kas yra tilto lygintuvas?

Tiltinis lygintuvas yra kintamosios srovės (kintamosios srovės) ir nuolatinės srovės (nuolatinės srovės) keitiklis, kuris ištaiso tinklo kintamosios srovės įėjimą į nuolatinės srovės išėjimą. Tiltiniai lygintuvai yra plačiai naudojami maitinimo šaltiniuose, kurie suteikia reikiamą nuolatinę įtampą elektroniniams komponentams ar prietaisams. Jie gali būti sukonstruoti su keturiais ar daugiau diodų arba bet kokiais kitais valdomais kietojo kūno jungikliais.

Tilto lygintuvas

Atsižvelgiant į apkrovos srovės reikalavimus, parenkamas tinkamas tilto lygintuvas. Komponentų reitingai ir specifikacijos, gedimo įtampa, temperatūros diapazonai, pereinamosios srovės įvertinimas, priekinės srovės įvertinimas, montavimo reikalavimai ir kiti aspektai yra atsižvelgiami renkantis lygintuvo maitinimo šaltinį atitinkamai elektroninei grandinei.

Statyba

Tilto lygintuvo konstrukcija parodyta žemiau. Ši grandinė gali būti suprojektuota su keturiais diodais, būtent D1, D2, D3 ir D4 kartu su apkrovos rezistoriumi (RL). Šiuos diodus galima prijungti uždaro ciklo būdu, kad kintamosios srovės (kintamosios srovės) efektyvumas būtų konvertuojamas į nuolatinę (nuolatinę) srovę. Pagrindinis šio dizaino pranašumas yra tai, kad nėra išskirtinio centrinio kranso transformatoriaus. Taigi, dydis ir išlaidos sumažės.

Kai įvesties signalas bus nukreiptas per du gnybtus, pvz., A ir B, tada o / p nuolatinės srovės signalą galima pasiekti per RL. Čia apkrovos rezistorius yra sujungtas tarp dviejų gnybtų, tokių kaip C ir D. Dviejų diodų išdėstymas gali būti atliekamas taip, kad elektros energiją per pusę ciklo praleistų du diodai. Diodų poros, tokios kaip D1 ir D3, laidys elektros srovę per visą teigiamą pusės ciklą. Panašiai D2 ir D4 diodai praleis elektros srovę per visą neigiamą pusės ciklą.

Tilto lygintuvo grandinės schema

Pagrindinis tilto lygintuvo privalumas yra tas, kad jis sukuria beveik dvigubą išėjimo įtampą, kaip ir visos bangos lygintuvo, naudojant centrinį bakstelėtą transformatorių, atveju. Tačiau šiai grandinei nereikia centriniu būdu nukreipto transformatoriaus, todėl jis primena pigų lygintuvą.

Tilto lygintuvo grandinės schemą sudaro įvairūs įrenginių etapai, tokie kaip transformatorius, diodų tiltas, filtravimas ir reguliatoriai. Paprastai visi šie blokų deriniai vadinami a reguliuojamas nuolatinės srovės maitinimas kad maitina įvairius elektroninius prietaisus.

Pirmasis grandinės etapas yra transformatorius, kuris yra pakopinis tipas, kuris keičia įvesties įtampos amplitudę. Dauguma elektroniniai projektai naudokite 230 / 12V transformatorių, kad sumažintumėte kintamosios srovės maitinimo šaltinį nuo 230 V iki 12 V.

“žingsninio variklio vairuotojo grandinės schema ”

Tilto lygintuvo grandinės schema

Kitas etapas yra diodinio tilto lygintuvas, kuriame naudojami keturi ar daugiau diodų, priklausomai nuo tilto lygintuvo tipo. Norint pasirinkti konkretų diodą ar bet kurį kitą perjungimo įtaisą atitinkamam lygintuvui, reikia atsižvelgti į tam tikrus prietaiso aspektus, tokius kaip didžiausia atvirkštinė įtampa (PIV), priekinė srovė If, įtampos rodikliai ir tt diodų rinkinys kiekvienam pusės įvesties signalo ciklui.

Kadangi išėjimas po diodinių tiltų lygintuvų yra pulsuojančio pobūdžio ir norint jį gaminti kaip gryną nuolatinę srovę, filtruoti reikia. Filtravimas paprastai atliekamas su vienu ar daugiau kondensatoriai pritvirtinti skersai apkrova, kaip galite pamatyti žemiau esančiame paveikslėlyje, kur atliekamas bangos išlyginimas. Šis kondensatoriaus reitingas taip pat priklauso nuo išėjimo įtampos.

Paskutinis šio reguliuojamos nuolatinės srovės tiekimo etapas yra įtampos reguliatorius, palaikantis pastovią išėjimo įtampą. Tarkime veikia mikrovaldiklis esant 5 V nuolatinei įtampai, tačiau išėjimas po tilto lygintuvo yra apie 16 V, todėl norint sumažinti šią įtampą ir palaikyti pastovų lygį - nesvarbu, ar įėjimo pusėje kinta įtampa, - reikalingas įtampos reguliatorius.

Tilto lygintuvo veikimas

Kaip aptarėme aukščiau, vienfazis tiltinis lygintuvas susideda iš keturių diodų ir ši konfigūracija yra sujungta per apkrovą. Norėdami suprasti tilto lygintuvo veikimo principą, parodymo tikslais turime atsižvelgti į žemiau pateiktą grandinę.

Per įvesties kintamosios srovės bangos formos diodų teigiamą pusės ciklą D1 ir D2 yra nukreipti į priekį, o D3 ir D4 - priešingai. Kai įtampa, daugiau nei diodų slenksčio lygis D1 ir D2, pradeda veikti - per jį pradeda tekėti apkrovos srovė, kaip parodyta raudonos linijos kelyje žemiau esančioje diagramoje.

Grandinės valdymas

Neigiamos kintamosios srovės bangos formos pusės ciklo metu diodai D3 ir D4 yra nukreipiami į priekį, o D1 ir D2 yra atvirkštiniai. Apkrovos srovė pradeda tekėti per D3 ir D4 diodus, kai šie diodai pradeda veikti, kaip parodyta paveikslėlyje.

Galime pastebėti, kad abiem atvejais apkrovos srovės kryptis yra ta pati, ty aukštyn žemyn, kaip parodyta paveikslėlyje, taigi vienakryptė, o tai reiškia nuolatinę srovę. Taigi, naudojant tiltinį lygintuvą, įvestinė kintama srovė paverčiama nuolatine srove. Šio tilto bangos lygintuvo apkrova yra pulsuojanti, tačiau grynos nuolatinės srovės gamybai reikalingas papildomas filtras kaip kondensatorius. Ta pati operacija taikoma skirtingiems tiltų lygintuvams, tačiau valdomiems lygintuvams tiristoriai suveikia būtina srovei pakrauti.

Tiltų lygintuvų tipai

Nuotakos lygintuvai klasifikuojami į keletą tipų, atsižvelgiant į šiuos veiksnius: tiekimo tipas, valdymo galimybės, nuotakos grandinės konfigūracijos ir kt. Tiltų lygintuvai daugiausia skirstomi į vienfazius ir trifazius lygintuvus. Abi šios rūšys dar skirstomos į nekontroliuojamus, pusiau valdomus ir visiškai valdomus lygintuvus. Kai kurie iš šių lygintuvų tipų yra aprašyti toliau.

Vienfaziai ir trifaziai lygintuvai

Tiekimo pobūdis, t. Y. Vienfazis arba trifazis tiekimas nusprendžia šiuos lygintuvus. Vienfazis tiltinis lygintuvas susideda iš keturių diodų, skirtų kintamajai srovei paversti nuolatine, tuo tarpu a trifazis lygintuvas naudoja šešis diodus , kaip parodyta paveikslėlyje. Tai gali būti vėl nekontroliuojami arba valdomi lygintuvai, priklausomai nuo grandinės komponentų, tokių kaip diodai, tiristoriai ir pan.

Vienfaziai ir trifaziai lygintuvai

Nekontroliuojami tilto lygintuvai

Šis tiltinis lygintuvas naudoja diodus įvesties taisymui, kaip parodyta paveikslėlyje. Kadangi diodas yra vienakryptis įtaisas, leidžiantis srovę tekėti tik viena kryptimi. Esant tokiai diodų konfigūracijai lygintuve, tai neleidžia galiai skirtis priklausomai nuo apkrovos reikalavimo. Taigi tokio tipo lygintuvai naudojami pastovūs arba fiksuoti maitinimo šaltiniai .

Nekontroliuojami tilto lygintuvai

Valdomas tilto lygintuvas

Šio tipo lygintuvuose AC / DC keitiklis arba lygintuvas - vietoj nekontroliuojamų diodų, valdomi kietojo kūno įrenginiai, tokie kaip SCR, MOSFET, IGBT ir kt., Naudojami kintant išėjimo galiai esant skirtingai įtampai. Įjungus šiuos įrenginius įvairiais momentais, išėjimo galia esant apkrovai yra tinkamai pakeista.

Valdomas tilto lygintuvas

Tilto lygintuvo IC

Tilto lygintuvas, pvz., RB-156 IC kaiščių konfigūracija, aptariamas toliau.

“kaip padaryti keitiklį iš baterijų ”

1 smeigtukas (fazė / linija): Tai kintamosios srovės įvesties kaištis, kuriame fazinį laidą galima prijungti nuo kintamosios srovės tiekimo link šio fazės kaiščio.

2 kaištis (neutralus): Tai yra kintamosios srovės įvesties kaištis, kuriame nulinį laidą galima prijungti nuo kintamosios srovės maitinimo šaltinio iki šio neutralaus kaiščio.

3 kaištis (teigiamas): Tai yra nuolatinės srovės išėjimo kaištis, kai iš šio teigiamo kaiščio gaunama lygintuvo teigiama nuolatinė įtampa

4 kaištis (neigiamas / gruntas): Tai yra nuolatinės srovės išvesties kaištis, kuriame iš šio neigiamo kaiščio gaunama lygintuvo įžeminimo įtampa

Specifikacijos

Šio RB-15 tilto lygintuvo subkategorijos svyruoja nuo RB15 iki RB158. Iš šių lygintuvų dažniausiai naudojamas RB156. RB-156 tilto lygintuvo specifikacijose pateikiama ši informacija.

O / p nuolatinė srovė yra 1,5 A
Didžiausia maksimali atvirkštinė įtampa yra 800 V
Išėjimo įtampa: (√2 × VRMS) - 2 voltai
Didžiausia įėjimo įtampa yra 560V
Kiekvieno tilto įtampos kritimas yra 1V @ 1A
Viršįtampio srovė yra 50A

Šis RB-156 dažniausiai naudojamas kompaktiškas, nebrangus ir vienfazis tiltinis lygintuvas. Šis IC turi didžiausią i / p kintamosios srovės įtampą, pvz., 560 V, todėl jis gali būti naudojamas vienfaziams maitinimo šaltiniams visose šalyse. Didžiausia šio lygintuvo nuolatinė srovė yra 1,5 A. Šis IC yra geriausias pasirinkimas kintamosios srovės ir nuolatinės srovės keitimo projektuose ir tiekia iki 1,5A.

Tilto lygintuvo charakteristikos

Tilto lygintuvo charakteristikos yra šios

Ripple Factor
Didžiausia atvirkštinė įtampa (PIV)
Efektyvumas

Ripple Factor

Išėjimo nuolatinės srovės signalo lygumo matavimas naudojant koeficientą vadinamas pulsacijos koeficientu. Čia lygus nuolatinės srovės signalas gali būti laikomas o / p nuolatinės srovės signalu, kuriame yra keletas bangų, o didelio pulsuojančio nuolatinės srovės signalas gali būti laikomas o / p, įskaitant didelius bangas. Matematiškai tai galima apibrėžti kaip pulsacijos įtampos ir grynosios nuolatinės įtampos dalį.

Tilto lygintuvui pulsacijos koeficientą galima pateikti kaip

Γ = √ (Vrms2 / VDC) −1

Tilto lygintuvo bangavimo koeficiento vertė yra 0,48

PIV (didžiausia atvirkštinė įtampa)

Didžiausia atvirkštinė įtampa arba PIV gali būti apibrėžta kaip didžiausia įtampos vertė, gaunama iš diodo, kai jis yra prijungtas atvirkštinio poslinkio būsenoje per visą neigiamą pusės ciklą. Tiltinę grandinę sudaro keturi diodai, tokie kaip D1, D2, D3 ir D4.

Teigiamame pusės cikle du diodai, tokie kaip D1 ir D3, yra laidžioje padėtyje, o abu D2 ir D4 diodai yra nevadovoje padėtyje. Panašiai, esant neigiamam pusės ciklui, tokie diodai kaip D2 ir D4 yra laidžioje padėtyje, o tokie diodai kaip D1 ir D3 yra nelaidžioje padėtyje.

Efektyvumas

Dėl lygintuvo efektyvumo daugiausia priklauso nuo to, ar lygintuvas gali kintamą srovę pakeisti į nuolatinę (nuolatinę). Lygintuvo efektyvumą galima apibrėžti, nes tai yra DC o / p galios ir kintamosios srovės i / p galios santykis. Maksimalus tilto lygintuvo efektyvumas yra 81,2%.

η = DC o / p galia / AC i / p galia

Tilto lygintuvo bangos forma

Pagal tilto lygintuvo grandinės schemą galime daryti išvadą, kad srovės srautas per apkrovos rezistorių yra vienodas per teigiamą ir neigiamą pusės ciklus. O / p nuolatinės srovės signalo poliškumas gali būti visiškai teigiamas, kitaip neigiamas. Šiuo atveju tai yra visiškai teigiama. Kai diodo kryptis yra atvirkštinė, galima pasiekti visišką neigiamą nuolatinės įtampos įtampą.

Todėl šis lygintuvas leidžia srovę tekėti tiek teigiamo, tiek neigiamo i / p kintamosios srovės signalo cikluose. Tilto lygintuvo išėjimo bangos formos yra pavaizduotos žemiau.

Kodėl jis vadinamas tilto lygintuvu?

Palyginti su kitais lygintuvais, tai yra efektyviausias lygintuvo grandinės tipas. Tai yra visos bangos lygintuvo tipas, nes pagal pavadinimą galima teigti, kad šis lygintuvas naudoja keturis diodus, sujungtus tiltine forma. Taigi tokia lygintuvas vadinamas tilto lygintuvu.

Kodėl tilto lygintuve naudojame 4 diodus?

Tilto lygintuve keturi diodai naudojami grandinei suprojektuoti, kuri leis ištaisyti visą bangą nenaudojant transformatoriaus, kurio centre yra bakstelėjimas. Šis lygintuvas daugiausia naudojamas visoms bangoms ištaisyti daugelyje programų.

Keturių diodų išdėstymas gali būti atliekamas uždarojo ciklo sistemoje, kad efektyviai pakeistų kintamąją į nuolatinę. Pagrindinis šio susitarimo pranašumas yra tai, kad nėra centrinio bakstelėjimo transformatoriaus, todėl sumažės dydis ir kaina.

Privalumai

Tarp tilto lygintuvo pranašumų yra šie.

“nuolatinio magneto nuolatinės srovės variklio teorija ”

Pilnos bangos lygintuvo ištaisymo efektyvumas yra dvigubas, lyginant su pusbangos lygintuvu.
Didesnė išėjimo įtampa, didesnė išėjimo galia ir didesnis transformatoriaus panaudojimo koeficientas, kai naudojamas visos bangos lygintuvas.
Pilnos bangos lygintuvo atveju pulsacijos įtampa yra maža ir aukštesnio dažnio, todėl reikalinga paprasta filtravimo grandinė
Transformatoriaus antriniame centre nereikia centrinio čiaupo, todėl tiltinio lygintuvo atveju reikalingas transformatorius yra paprastesnis. Jei nereikia didinti ar mažinti įtampos, transformatorius gali būti pašalintas net.
Esant tam tikrai galiai, tiltinio lygintuvo atveju galima naudoti mažesnio dydžio transformatorių, nes tiekiamojo transformatoriaus tiek pirminėse, tiek antrinėse apvijose srovė teka visą kintamosios srovės ciklą.
Rektifikacijos efektyvumas yra dvigubas, palyginti su pusbangos lygintuvu
Jis naudoja paprastas filtro grandines aukštam dažniui ir žemai pulsacijos įtampai
TUF yra didesnis, lyginant su lygintuvu, kurio centrą bakstina
Centrinis čiaupo transformatorius nėra būtinas

Trūkumai

Tarp tilto lygintuvo trūkumų yra šie.

Tam reikia keturių diodų.
Dviejų papildomų diodų naudojimas sukelia papildomą įtampos kritimą ir taip sumažina išėjimo įtampą.
Šiam lygintuvui reikia keturių diodų, todėl lygintuvo kaina bus didelė.
Grandinė nėra tinkama, kai reikia ištaisyti mažą įtampą, nes du diodai gali būti prijungti nuosekliai ir dvigubai sumažina įtampą dėl jų vidinės varžos.
Šios grandinės yra labai sudėtingos
Lyginant su centriniu lygintuvu veikiančiu lygintuvu, tilto lygintuvas turi daugiau energijos nuostolių.

Programa - kintamosios srovės konvertavimas į nuolatinę įtampą naudojant „Bridge Rectifier“

Reguliuojamas nuolatinės srovės maitinimas dažnai reikalingas daugeliui elektroninių programų. Vienas iš patikimiausių ir patogiausių būdų yra turimą kintamosios srovės maitinimo šaltinį paversti nuolatine srove. Šis kintamosios srovės signalo pavertimas nuolatinės srovės signalu atliekamas naudojant lygintuvą, kuris yra diodų sistema. Tai gali būti pusabangis lygintuvas, ištaisantis tik pusę kintamosios srovės signalo, arba visos bangos lygintuvas, ištaisantis abu kintamosios srovės signalo ciklus. Pilnos bangos lygintuvas gali būti lygintuvas su centriniu bakstelėjimu, susidedantis iš dviejų diodų, arba tiltinis lygintuvas, susidedantis iš 4 diodų.

Čia demonstruojamas tilto lygintuvas. Išdėstymas susideda iš 4 diodų, išdėstytų taip, kad dviejų gretimų diodų anodai būtų sujungti, kad išvestis būtų teigiama, o kitų dviejų gretimų diodų katodai yra prijungti, kad išvestis būtų tiekiama neigiamai. Kitų dviejų gretimų diodų anodas ir katodas yra prijungti prie kintamosios srovės teigiamo šaltinio, o kitų dviejų gretimų diodų anodas ir katodas yra prijungti prie kintamosios srovės neigiamo šaltinio. Taigi 4 diodai yra išdėstyti tilto konfigūracijoje taip, kad kiekviename pusiniame cikle du pakaitiniai diodai laidotų nuolatinę įtampą su atstumiančiaisiais.

Pateikta grandinė susideda iš tilto lygintuvo, kurio nereguliuojama nuolatinės srovės išvestis yra suteikiama elektrolito kondensatoriui per srovės ribotuvą. Kondensatoriaus įtampa stebima naudojant voltmetrą ir didėja, kai kondensatorius įkraunamas, kol pasiekiama įtampos riba. Kai kondensatoriuje yra prijungta apkrova, kondensatorius išsikrauna, kad į apkrovą gautų reikiamą įėjimo srovę. Šiuo atveju lempa prijungiama kaip apkrova.

Reguliuojamas nuolatinės srovės maitinimas

Reguliuojamas nuolatinės srovės maitinimo šaltinis susideda iš šių komponentų:

Pakopinis transformatorius, skirtas aukštos įtampos kintamajai srovei paversti žemos įtampos kintamąja srove.
Tiltinis lygintuvas, skirtas kintamajai srovei paversti pulsuojančia nuolatine.
Filtro grandinė, susidedanti iš kondensatoriaus, kad pašalintų kintamosios srovės bangas.
Reguliatorius IC 7805, kad gautų reguliuojamą 5 V nuolatinę įtampą.

Pakopinis transformatorius konvertuoja kintamosios srovės maitinimą iš 230 V į 12 V kintamą. Ši 12 V kintama srovė yra pritaikyta tilto lygintuvo įrenginiui taip, kad pakaitiniai diodai praleistų kiekvieną pusinį ciklą, sukuriant pulsuojančią nuolatinės įtampą, susidedančią iš kintamosios srovės bangų. Kondensatorius, sujungtas per išvestį, leidžia kintamosios srovės signalui praeiti pro jį ir blokuoja nuolatinės srovės signalą, tokiu būdu veikdamas kaip aukšto dažnio filtras. Taigi kondensatoriaus išvestis yra nereguliuojamas filtruotas nuolatinės srovės signalas. Ši išvestis gali būti naudojama vairuoti elektriniai komponentai kaip relės, varikliai ir pan. Prie filtro išėjimo yra prijungtas reguliatorius IC 7805. Tai suteikia pastovią reguliuojamą 5 V išvestį, kuri gali būti naudojama įvedant daugelį elektroninių grandinių ir įtaisų, tokių kaip tranzistoriai, mikrovaldikliai ir kt. Čia 5 V naudojamas šviesos diodams įjungti per rezistorių.

Tai viskas apie tilto lygintuvo teorija jo tipai, grandinė ir darbo principai. Tikimės, kad šis naudingas klausimas šia tema bus naudingas kuriant studentų elektronikos ar elektros projektai taip pat stebint įvairius elektroninius prietaisus ar prietaisus. Dėkojame už didelį jūsų dėmesį ir dėmesį šiam straipsniui. Taigi, prašome parašyti mums, kad pasirinktumėte reikiamus komponentų įvertinimus šiame tiltiniame lygintuve, kad galėtumėte pritaikyti savo programą, ir dėl kitų techninių rekomendacijų.

Dabar mes tikimės, kad jūs turite idėją apie tilto lygintuvo koncepciją ir jo taikymą, jei kyla daugiau klausimų šia tema ar elektros ir elektroninių projektų koncepciją, palikite komentarus žemiau esančiame skyriuje.

Nuotraukų kreditai: