Strömförsörjning Växla växelström till DC i elektroniska kretsar - dummies

Uppgiften att vrida växelström till direkt Nuvarande kallas rättelse, och den elektroniska kretsen som gör jobbet heter en likriktare . Det vanligaste sättet att konvertera växelström till likström är att använda en eller flera dioder , de praktiska elektroniska komponenterna som tillåter ström att passera i en riktning men inte den andra.

Även om en likriktare omvandlar växelström till likström, är den resulterande likström inte en stadig spänning. Det skulle vara mer korrekt att referera till det som "pulserande likström. "Även om den pulserande likströmmen alltid rör sig i samma riktning, har spänningsnivån en distinkt krusning mot den, stigande och faller en bit i synk med vågformen hos den växelspänning som matas in i likriktaren.

För många likströmskretsar kan en betydande mängd krusningar i strömförsörjningen orsaka fel på kretsen. Därför krävs ytterligare filtrering för att "platta" den pulserande DC som kommer från en likriktare för att eliminera krusningen.

Det finns tre olika typer av likriktarkretsar som du kan bygga: halvvåg, fullvåg och bro. Nedan beskrivs var och en av dessa tre likriktartyper.

Halvvågslikriktare

Den enklaste typen av likriktare är tillverkad av en enda diod. Denna typ av likriktare kallas en halvvåglikriktare eftersom den bara passerar hälften av växelströmssignalen till utgången.

När växelspänningen är positiv på katodsidan av dioden tillåter dioden strömmen att passera till utgången. Men när växelströmmen vrider riktning och blir negativ på diodens katodsida blockerar dioden strömmen så att ingen spänning uppträder vid utgången.

Halvvågsmätare är enkla att bygga men är inte särskilt effektiva. Det beror på att hela negativa cykeln i AC-ingången blockeras av en halvvågslikriktare. Som ett resultat är utspänningen noll hälften av tiden. Detta medför att medelspänningen vid utgången är hälften av ingångsspänningen.

Observera motståndet märkt R _L . Detta motstånd är inte en del av likriktarkretsen. Istället representerar det motståndet som belastas av lasten som i slutändan kommer att placeras på kretsen när strömförsörjningen används.

Fullvågslikriktare

A fullvågslikriktare använder två dioder, vilket gör det möjligt att passera både den positiva och den negativa sidan av växelströmsingången.Dioderna är anslutna till transformatorn.

Observera att fullvågslikriktaren kräver att du använder en centrerad transformator. Dioderna är anslutna till de två yttre kranarna, och mittkranen används som en gemensam mark för den likriktade likspänningen. Fullvågslikriktaren omvandlar båda halvorna av AC sinusvåg till likspänning likström.

Resultatet är likspänning som pulserar vid två gånger frekvensen av ingångsspänningen. Med andra ord, förutsatt att ingången är 60 Hz hushållsström, kommer utsignalen att vara DC-pulserande vid 120 Hz.

Bridge rectifier

Problemet med en fullvågslikriktare är att det kräver en centrerad transformator, så den producerar likström som bara är hälften av transformatorns totala utgångsspänning.

A bryggriktare övervinner denna begränsning genom att använda fyra dioder istället för två. Dioderna är anordnade i ett diamantmönster så att två av dioderna i varje halvfas av AC sinusvågan passerar strömmen till de positiva och negativa sidorna av utgången och de andra två dioderna blockerar strömmen. En brolikriktare behöver inte en centrerad transformator.

Utgången från en brolikriktare är pulserad likström, precis som utgången från en fullvågslikriktare. Den kompletta spänningen hos transformatorns sekundära spole används emellertid.

Du kan konstruera en bridge-likriktare med fyra dioder, eller du kan använda en bridge rectifier IC som innehåller de fyra dioderna i rätt arrangemang. En bryggriktare IC har fyra stift: två för AC-ingången och två för DC-utgången.