Circuitul redresor este utilizat pentru a converti AC (curent alternativ) în DC (curent continuu). Redresoarele sunt clasificate în principal în trei tipuri și anume redresoare cu jumătate de undă, cu undă completă și cu punte. Funcția principală a tuturor acestor redresoare este aceeași cu conversia curentului, dar nu convertesc eficient curentul de la AC la DC. Redresorul cu undă completă, precum și redresorul cu punte, se convertesc eficient. Un circuit redresor de punte este o parte comună a surselor de alimentare electronice. Mulți circuite electronice necesită un DC rectificat alimentare electrică pentru alimentarea diverselor componente electronice de bază de la rețeaua de curent alternativ disponibilă. Putem găsi acest redresor într-o mare varietate de electronice Dispozitive de alimentare ca ca aparatele electrocasnice , controlere de motor, proces de modulație, aplicații de sudare etc. Acest articol discută o prezentare generală a redresorului de punte și funcționarea acestuia.

Ce este un redresor Bridge?

Un redresor Bridge este un convertor de curent alternativ (AC) la curent continuu (DC) care rectifică intrarea de curent alternativ la ieșirea de curent continuu. Redresoarele Bridge sunt utilizate pe scară largă în sursele de alimentare care asigură tensiunea continuă necesară pentru componentele sau dispozitivele electronice. Acestea pot fi construite cu patru sau mai multe diode sau orice alte comutatoare în stare solidă controlate.

Redresor de pod

În funcție de cerințele de curent de sarcină, este selectat un redresor de punte adecvat. Evaluările și specificațiile componentelor, tensiunea de avarie, intervalele de temperatură, curentul tranzitoriu nominal, curentul nominal înainte, cerințele de montare și alte considerații sunt luate în considerare la selectarea unei surse de alimentare redresoare pentru aplicația unui circuit electronic adecvat.

Constructie

Construcția redresorului de punte este prezentată mai jos. Acest circuit poate fi proiectat cu patru diode și anume D1, D2, D3 și D4 împreună cu un rezistor de sarcină (RL). Conexiunea acestor diode se poate face într-un model cu buclă închisă pentru a converti în mod eficient AC (curent alternativ) în DC (curent continuu). Principalul beneficiu al acestui design este lipsa unui transformator exclusiv cu filet central. Deci, dimensiunea, precum și costul, vor fi reduse.

Odată ce semnalul de intrare este aplicat peste cele două terminale, cum ar fi A & B, atunci semnalul o / p DC poate fi atins peste RL. Aici rezistorul de sarcină este conectat între două terminale precum C & D. Aranjamentul a două diode poate fi realizat în așa fel încât electricitatea să fie condusă de două diode pe parcursul fiecărui semiciclu. Perechile de diode, cum ar fi D1 și D3, vor conduce curent electric pe parcursul semiciclului pozitiv. În mod similar, diodele D2 și D4 vor conduce curentul electric pe parcursul unui semiciclu negativ.

Schema circuitului redresorului podului

Principalul avantaj al redresorului de punte este că produce aproape dublu tensiunea de ieșire, ca și în cazul unui redresor cu undă completă, care utilizează un transformator central. Dar acest circuit nu are nevoie de un transformator cu apăsare centrală, astfel încât seamănă cu un redresor cu cost redus.

“tipuri de surse de alimentare pentru computer ”

Diagrama circuitului redresorului de punte constă din diferite etape ale dispozitivelor, cum ar fi un transformator, pod de diode, filtrare și regulatoare. În general, toate aceste combinații de blocuri se numesc a sursă de alimentare DC regulată care alimentează diverse aparate electronice.

Prima etapă a circuitului este un transformator de tip step-down care modifică amplitudinea tensiunii de intrare. Cele mai multe dintre proiecte electronice utilizați un transformator de 230 / 12V pentru a opri alimentarea de la rețeaua de curent alternativ 230V la 12V de curent alternativ.

Schema circuitului redresorului podului

Următoarea etapă este un redresor cu diodă-punte care folosește patru sau mai multe diode în funcție de tipul redresorului cu punte. Alegerea unei anumite diode sau a oricărui alt dispozitiv de comutare pentru un redresor corespunzător necesită unele considerații ale dispozitivului, cum ar fi Tensiunea inversă de vârf (PIV), curentul direct în cazul în care, tensiunile nominale etc. Este responsabil pentru producerea de curent unidirecțional sau continuu la sarcină prin un set de diode pentru fiecare jumătate de ciclu al semnalului de intrare.

Deoarece ieșirea după redresoarele cu diodă este de natură pulsatorie și pentru producerea acestuia ca DC pur, filtrarea este necesară. Filtrarea se efectuează în mod normal cu unul sau mai multe condensatori atașați peste sarcina, după cum puteți observa în figura de mai jos, în care se efectuează netezirea undei. Această clasificare a condensatorului depinde și de tensiunea de ieșire.

Ultima etapă a acestei surse de alimentare DC este un regulator de tensiune care menține tensiunea de ieșire la un nivel constant. Să presupunem că microcontrolerul funcționează la 5V DC, dar ieșirea după redresorul de punte este în jur de 16V, deci pentru a reduce această tensiune și pentru a menține un nivel constant - indiferent de modificările de tensiune din partea de intrare - este necesar un regulator de tensiune.

Funcționarea redresorului de pod

Așa cum am discutat mai sus, un redresor cu punte monofazat este format din patru diode și această configurație este conectată peste sarcină. Pentru a înțelege principiul de funcționare al redresorului de punte, trebuie să luăm în considerare circuitul de mai jos în scop demonstrativ.

În timpul semiciclului pozitiv al diodelor de intrare de curent alternativ, D1 și D2 sunt polarizate înainte și D3 și D4 sunt polarizate invers. Când tensiunea, mai mult decât nivelul prag al diodelor D1 și D2, începe să conducă - curentul de sarcină începe să curgă prin el, așa cum se arată în calea liniei roșii din diagrama de mai jos.

Funcționarea circuitului

În timpul semiciclului negativ al formei de undă AC de intrare, diodele D3 și D4 sunt polarizate înainte, iar D1 și D2 sunt polarizate invers. Curentul de încărcare începe să curgă prin diodele D3 și D4 atunci când aceste diode încep să conducă așa cum se arată în figură.

Putem observa că, în ambele cazuri, direcția curentului de sarcină este aceeași, adică, în sus în jos, așa cum se arată în figură - deci unidirecțional, ceea ce înseamnă curent continuu. Astfel, prin utilizarea unui redresor de punte, curentul de intrare AC este convertit într-un curent continuu. Ieșirea la sarcină cu acest redresor de undă de punte este de natură pulsantă, dar producerea unui curent continuu pur necesită un filtru suplimentar ca un condensator. Aceeași operație se aplică pentru redresoare de pod diferite, dar în cazul redresoarelor controlate tiristoarele declanșând este necesar pentru a conduce curentul la încărcare.

Tipuri de redresoare de pod

Redresoarele de mireasă sunt clasificate în mai multe tipuri pe baza acestor factori: tipul de aprovizionare, capacitatea de control, configurațiile circuitului de mireasă etc. Redresoarele de pod sunt clasificate în principal în redresoare monofazate și trifazate. Ambele tipuri sunt clasificate în continuare în redresoare necontrolate, pe jumătate controlate și complet controlate. Unele dintre aceste tipuri de redresoare sunt descrise mai jos.

Redresoare monofazate și trifazate

Natura furnizării, adică o alimentare monofazată sau trifazată decide aceste redresoare. Redresorul cu punte monofazat este format din patru diode pentru conversia AC în DC, în timp ce a redresorul trifazat folosește șase diode , așa cum se arată în figură. Acestea pot fi din nou redresoare necontrolate sau controlate, în funcție de componentele circuitului, cum ar fi diode, tiristoare și așa mai departe.

Redresoare monofazate și trifazate

Redresoare necontrolate de pod

Acest redresor de punte utilizează diode pentru rectificarea intrării așa cum se arată în figură. Deoarece dioda este un dispozitiv unidirecțional care permite curentul curent într-o singură direcție. Cu această configurație de diode în redresor, aceasta nu permite ca puterea să varieze în funcție de cerința de încărcare. Deci, acest tip de redresor este utilizat în surse de alimentare constante sau fixe .

Redresoare necontrolate de pod

Redresor de pod controlat

În acest tip de redresor, Convertor sau redresor AC / DC - în loc de diode necontrolate, dispozitivele controlate în stare solidă precum SCR, MOSFET, IGBT etc. sunt utilizate pentru a varia puterea de ieșire la diferite tensiuni. Prin declanșarea acestor dispozitive în diferite momente, puterea de ieșire la sarcină este modificată în mod corespunzător.

Redresor de pod controlat

IC redresor de pod

Redresorul de punte precum configurația pinului IC RB-156 este discutat mai jos.

Pin-1 (fază / linie): Acesta este un pin de intrare AC, unde conexiunea firului de fază se poate face de la sursa de curent alternativ către acest pin de fază.

Pin-2 (neutru): Acesta este pinul de intrare AC unde conexiunea firului neutru se poate face de la sursa de curent alternativ la acest pin neutru.

Pin-3 (pozitiv): Acesta este pinul de ieșire DC în care tensiunea DC pozitivă a redresorului este obținută de la acest pin pozitiv

Pin-4 (negativ / la sol): Acesta este pinul de ieșire DC în care tensiunea la sol a redresorului este obținută de la acest pin negativ

Specificații

Subcategoriile acestui redresor de punte RB-15 variază de la RB15 la RB158. Dintre aceste redresoare, RB156 este cel mai frecvent utilizat. Specificațiile redresorului de punte RB-156 includ următoarele.

Curentul continuu O / p este de 1,5A
Tensiunea inversă maximă de vârf este de 800V
Tensiune de ieșire: (√2 × VRMS) - 2 volți
Tensiunea maximă de intrare este de 560V
Căderea de tensiune pentru fiecare pod este de 1V @ 1A
Curentul de supratensiune este de 50A

Acest RB-156 este cel mai utilizat redresor de pod compact, cu cost redus și monofazat. Acest CI are cea mai mare tensiune i / p AC ca 560V, prin urmare poate fi utilizat pentru alimentare cu rețea monofazată în toate țările. Cel mai mare curent continuu al acestui redresor este 1,5A. Acest CI este cea mai bună alegere în proiectele de conversie AC-DC și oferă până la 1,5 A.

Caracteristici ale redresorului de pod

Caracteristicile redresorului de punte includ următoarele

Factorul de ondulare
Tensiunea inversă de vârf (PIV)
Eficienţă

Factorul de ondulare

Măsurarea netezimii semnalului DC de ieșire folosind un factor se numește factor de ondulare. Aici, un semnal continuu DC poate fi considerat ca un semnal DC o / p, incluzând câteva ondulații, în timp ce un semnal continuu pulsatoriu ridicat poate fi considerat ca o / p, inclusiv ondulații ridicate. Din punct de vedere matematic, poate fi definit ca fracțiunea tensiunii de ondulare și a tensiunii continue DC.

Pentru un redresor de punte, factorul de ondulare poate fi dat ca

Γ = √ (Vrms2 / VDC) −1

Valoarea factorului de ondulare a redresorului de punte este de 0,48

PIV (vârf tensiune inversă)

Tensiunea inversă de vârf sau PIV poate fi definită ca cea mai mare valoare de tensiune care vine de la diodă atunci când este conectată în stare de polarizare inversă pe parcursul semiciclului negativ. Circuitul pod include patru diode precum D1, D2, D3 și D4.

În jumătatea ciclului pozitiv, cele două diode, cum ar fi D1 și D3, sunt în poziția de conducere, în timp ce ambele diode D2 și D4 sunt în poziția de neconducere. De asemenea, în jumătatea ciclului negativ, diodele precum D2 și D4 sunt în poziția de conducere, în timp ce diodele precum D1 și D3 sunt în poziția neconductoare.

Eficienţă

Eficiența redresorului decide în principal cât de capabil redresorul schimbă AC (curent alternativ) în DC (curent continuu). Eficiența redresorului poate fi definită deoarece este raportul dintre puterea DC o / p și puterea AC i / p. Eficiența maximă a redresorului de punte este de 81,2%.

η = DC o / p Putere / AC i / p Putere

Bridge Rectifier Waveform

Din schema circuitului redresorului de punte, putem concluziona că fluxul de curent peste rezistența de sarcină este egal pe parcursul semicicletelor pozitive și negative. Polaritatea semnalului DC o / p poate fi fie total pozitivă altfel negativă. În acest caz, este total pozitiv. Când direcția diodei este inversată, atunci se poate obține o tensiune continuă negativă completă.

Prin urmare, acest redresor permite curgerea curentului de-a lungul ambelor cicluri de semnal pozitiv și negativ al semnalului i / p AC. Formele de undă de ieșire ale redresorului de pod sunt ilustrate mai jos.

De ce se numește Bridge Rectifier?

În comparație cu alte redresoare, acesta este cel mai eficient tip de circuit redresor. Acesta este un tip de redresor cu undă completă, după cum sugerează și numele, acest redresor folosește patru diode care sunt conectate sub formă de punte. Deci, acest tip de redresor este numit redresor de punte.

De ce folosim 4 diode în redresorul Bridge?

În redresorul de punte, patru diode sunt folosite pentru a proiecta circuitul care va permite rectificarea cu undă completă fără a utiliza un transformator central. Acest redresor este utilizat în principal pentru furnizarea rectificării cu undă completă în majoritatea aplicațiilor.

Aranjarea a patru diode se poate face într-un aranjament cu buclă închisă pentru a schimba AC în CC eficient. Principalul beneficiu al acestui aranjament este inexistența transformatorului cu filet central, astfel încât dimensiunea și costul să fie reduse.

Avantaje

Avantajele redresorului de punte includ următoarele.

Eficiența rectificării unui redresor cu undă completă este dublă față de un redresor cu jumătate de undă.
Tensiunea de ieșire mai mare, puterea de ieșire mai mare și factorul de utilizare a transformatorului mai mare în cazul unui redresor cu undă completă.
Tensiunea de ondulare este scăzută și de frecvență mai mare, în cazul redresorului cu undă completă, este necesar un circuit de filtrare simplu
Nu este necesară nicio priză centrală în transformatorul secundar, deci în cazul unui redresor de punte, transformatorul necesar este mai simplu. Dacă nu este necesară intensificarea sau descreșterea tensiunii, transformatorul poate fi eliminat chiar.
Pentru o ieșire de putere dată, un transformator de putere de dimensiuni mai mici poate fi utilizat în cazul redresorului de punte, deoarece curentul atât în înfășurările primare, cât și secundare ale transformatorului de alimentare curge pentru întregul ciclu de curent alternativ.
Eficiența rectificării este dublă în comparație cu un redresor cu jumătate de undă
Folosește circuite simple de filtrare pentru frecvență înaltă și tensiune redusă de ondulare
TUF este mai mare în comparație cu un redresor cu apăsare centrală
Transformatorul central nu este necesar

Dezavantaje

Dezavantajele redresorului de punte includ următoarele.

Necesită patru diode.
Utilizarea a două diode suplimentare determină o cădere de tensiune suplimentară, reducând astfel tensiunea de ieșire.
Acest redresor are nevoie de patru diode, astfel costul redresorului va fi mare.
Circuitul nu este adecvat odată ce este necesară corectarea unei tensiuni mici, deoarece conexiunea celor două diode se poate face în serie și asigură o cădere de tensiune dublă datorită rezistenței lor interioare.
Aceste circuite sunt foarte complexe
În comparație cu redresorul de tip central, redresorul cu punte are mai multe pierderi de putere.

O aplicație - Conversia puterii de curent alternativ în curent continuu utilizând un redresor Bridge

Alimentarea DC reglementată este deseori necesară pentru multe aplicații electronice. Una dintre cele mai fiabile și mai convenabile modalități este de a converti sursa de rețea de curent alternativ disponibilă în curent continuu. Această conversie a semnalului de curent alternativ în semnal de curent continuu se face folosind un redresor, care este un sistem de diode. Poate fi un redresor cu jumătate de undă care rectifică doar jumătate din semnalul de curent alternativ sau un redresor cu undă completă care rectifică ambele cicluri ale semnalului de curent alternativ. Redresorul cu undă completă poate fi un redresor cu apăsare centrală format din două diode sau un redresor cu punte format din 4 diode.

Aici este demonstrat redresorul de pod. Aranjamentul constă din 4 diode dispuse astfel încât anodii a două diode adiacente sunt conectați pentru a da alimentarea pozitivă la ieșire și catodii celorlalte două diode adiacente sunt conectați pentru a da alimentarea negativă la ieșire. Anodul și catodul celorlalte două diode adiacente sunt conectate la pozitivul alimentării cu curent alternativ, în timp ce anodul și catodul altor două diode adiacente sunt conectate la negativul alimentării cu curent alternativ. Astfel, 4 diode sunt dispuse într-o configurație de punte astfel încât, în fiecare semiciclu, două diode alternative să conducă producând o tensiune continuă cu repele.

Circuitul dat constă dintr-un aranjament de redresor de punte a cărui ieșire DC nereglementată este dată unui condensator de electroliți printr-un rezistor de limitare a curentului. Tensiunea din condensator este monitorizată folosind un voltmetru și continuă să crească pe măsură ce condensatorul se încarcă până la atingerea limitei de tensiune. Când o sarcină este conectată pe condensator, condensatorul se descarcă pentru a furniza curentul de intrare necesar încărcăturii. În acest caz, o lampă este conectată ca o sarcină.

O sursă de alimentare DC reglementată

O sursă de alimentare DC regulată constă din următoarele componente:

Un transformator pas cu pas pentru a converti AC de înaltă tensiune în AC de joasă tensiune.
Un redresor de punte pentru a converti AC în DC pulsant.
Un circuit de filtrare format dintr-un condensator pentru îndepărtarea undelor de curent alternativ.
Un regulator IC 7805 pentru a obține o tensiune continuă de 5 V.

Transformatorul pas cu pas convertește sursa de rețea CA de 230V la 12V AC. Acest 12V AC este aplicat la dispozitivul redresor de punte astfel încât diodele alternative să conducă pentru fiecare jumătate de ciclu producând o tensiune continuă pulsantă constând din ondulații AC. Un condensator conectat la ieșire permite semnalului de curent alternativ să treacă prin el și blochează semnalul de curent continuu, acționând astfel ca un filtru de trecere înaltă. Ieșirea pe condensator este astfel un semnal DC filtrat nereglementat. Această ieșire poate fi utilizată pentru a conduce componente electrice precum relee, motoare etc. Un regulator IC 7805 este conectat la ieșirea filtrului. Oferă o ieșire reglată constantă de 5V, care poate fi utilizată pentru a da intrare la mai multe circuite și dispozitive electronice, cum ar fi tranzistoare, microcontrolere, etc. Aici 5V este utilizat pentru a polariza un LED printr-un rezistor.

Aici este vorba despre teoria redresorului de punte tipurile, circuitul și principiile sale de lucru. Sperăm că această chestiune sănătoasă despre acest subiect va fi utilă în construirea electronice sau proiecte electrice ale elevilor precum și în observarea diferitelor dispozitive sau aparate electronice. Apreciem atenția dvs. și ne concentrăm asupra acestui articol. Prin urmare, vă rugăm să ne scrieți pentru a alege calificările necesare ale componentelor în acest redresor de punte pentru aplicația dvs. și pentru orice alte îndrumări tehnice.

Acum sperăm că aveți o idee despre conceptul redresorului de punte și despre aplicațiile sale dacă orice întrebări suplimentare cu privire la acest subiect sau conceptul de proiecte electrice și electronice lasă comentariile în secțiunea de mai jos.