Full Wave-Bridge Rectifier(JL): 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

บทนำ

หน้าที่ยากนี้จะแนะนำคุณตลอดขั้นตอนทั้งหมดที่จำเป็นในการสร้างวงจรเรียงกระแสแบบคลื่นแบบเต็ม มีประโยชน์ในการแปลงกระแสไฟ AC เป็นกระแสตรง

อะไหล่ (พร้อมลิงค์ซื้อ)

(รูปภาพของชิ้นส่วนจะรวมอยู่ในการสั่งซื้อที่เกี่ยวข้อง)

สี่ไดโอด:

ตัวต้านทาน 1kΩ หนึ่งตัว:

ตัวเก็บประจุ470μFหนึ่งตัว:

หนึ่งเขียงหั่นขนม:

ชุดสายไฟ:

One Transformer:

ประเภทของหม้อแปลงที่ให้มาข้างต้นมีอัตราส่วนรอบ 115:6.3 ซึ่งแตกต่างจากหม้อแปลง 115:6 ที่ฉันใช้เล็กน้อย อย่างไรก็ตาม ระดับความแตกต่างของแรงดันเอาต์พุตจะไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในผลลัพธ์ และจะไม่ทำให้ไดโอดหรือตัวต้านทานระเบิด นอกจากนี้ ไดโอดประเภทหลักๆ เกือบทั้งหมดควรเข้ากันได้กับโครงการนี้ แต่ให้แน่ใจว่าคุณตรวจสอบว่าแรงดันย้อนกลับที่ซ้ำซ้อนสูงสุดนั้นสูงกว่าเอาต์พุตของหม้อแปลงไฟฟ้า

*สำหรับผู้ที่อาศัยอยู่ในประเทศที่ใช้ไฟ 220V AC

แรงดันไฟขาออกจากหม้อแปลงจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า แต่จะไม่ทำให้ส่วนประกอบระเบิดหากคุณได้ประเภทที่ถูกต้อง มิฉะนั้น คุณสามารถเพิ่มความต้านทานของตัวต้านทานเป็นสองเท่าหรือใช้หม้อแปลงที่มีอัตราส่วนรอบใกล้ 220:6

ขั้นตอนที่ 1: วงจร

คุณสามารถใช้แผนผังที่ให้ไว้ในรูปภาพ (P1) เป็นแนวทางในการสร้างวงจร หรือคุณสามารถสร้างวงจรโดยใช้รูปภาพของวงจรที่ฉันสร้างบนเขียงหั่นขนม (P2 และ P3) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวเก็บประจุวางตัวในลักษณะที่ขายาว (ขาบวก) เสียบเข้ากับรูบนสุด (รู G4 บนเขียงหั่นขนมของฉัน) การวางแนวของตัวต้านทานไม่สำคัญ มีรูปภาพที่ระบุกระแสไฟในไดโอด ลองดูในภาพ (P4) วงจรเรียงกระแสแบบคลื่นแบบเต็มคลื่นจะไม่ทำงาน เว้นแต่ว่าไดโอดจะอยู่ในทิศทางที่ถูกต้อง ในเลย์เอาต์ของฉัน พวกมันทั้งหมดถูกจัดวางไปทางขวา เพื่อให้คุณสามารถตรวจสอบได้อย่างรวดเร็วว่าไดโอดแต่ละตัวอยู่ในทิศทางที่ถูกต้องหรือไม่

นี่คือลิงค์ไปยังการจำลองแบบโต้ตอบของวงจรนี้:

หวังว่าการจำลองแบบโต้ตอบจะช่วยให้คุณเข้าใจว่าวงจรนี้ทำงานอย่างไร

*นี่คือลิงค์ไปยังคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการใช้เขียงหั่นขนมในกรณีที่คุณไม่คุ้นเคย

ขั้นตอนที่ 2: (ไม่บังคับ) ใช้ตัวสร้างฟังก์ชันและออสซิลโลสโคปเพื่อตรวจสอบ

ก่อนเสียบปลั๊กหม้อแปลง คุณสามารถทดสอบวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์คลื่นเต็มของคุณโดยเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดฟังก์ชันและดูรูปคลื่นของแรงดันโหลดโดยใช้ออสซิลโลสโคป

1. การเชื่อมต่อออสซิลโลสโคป: ควรต่อโพรบเข้ากับขาขวาของตัวต้านทานและต่อสายดินผ่านการเชื่อมต่อโพรบกราวด์กับขาซ้ายของตัวต้านทานตามที่แสดงในภาพ

2. รูปภาพที่ฉันให้ไว้ (P1) แสดงวิธีที่คุณควรเชื่อมต่ออุปกรณ์โดยให้เขียงหั่นขนมหมุน 90 องศาตามเข็มนาฬิกา ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างเชื่อมต่ออย่างถูกต้องก่อนที่จะเปิดเครื่องกำเนิดฟังก์ชัน

3. ปรับเครื่องกำเนิดฟังก์ชันของคุณเพื่อสร้างรูปคลื่นไซน์ที่มีแรงดันไฟฟ้าราก-ค่าเฉลี่ย-สแควร์ที่ 6V (คุณสามารถทดสอบสิ่งนี้ด้วยมัลติมิเตอร์ได้ ถ้ามี)

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายบวกเข้าไปในรางไฟสีแดงของเขียงหั่นขนม (ที่มีเส้นสีแดง) และสายกราวด์ (เชิงลบ) เข้าไปในรางไฟสีน้ำเงิน (ที่มีเส้นสีน้ำเงิน)

หากรูปคลื่นที่คุณสังเกตเห็นเหมือนกับที่ฉันให้ไว้ (P2) ให้ไปยังขั้นตอนถัดไป

เคล็ดลับการแก้ไขปัญหา:

1. หากรูปคลื่นบนออสซิลโลสโคปไม่เหมือนกับของฉัน ให้ลองปรับขนาดแกนแนวตั้งและแนวนอน
2. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีสายใดสัมผัสกันเมื่อทำการวัด
3. หากไม่มีการอ่านค่าแรงดันไฟฟ้า ให้ลองเชื่อมต่อใหม่ระหว่างส่วนประกอบและเขียงหั่นขนม เนื่องจากอาจเป็นเพราะวงจรของคุณเปิดไม่ได้
4. ลิงค์คู่มือการใช้ออสซิลโลสโคป:
5. ลิงก์ไปยังคู่มือวิธีใช้ตัวสร้างฟังก์ชัน:

ขั้นตอนที่ 3: เชื่อมต่อ Breadboard กับ Transformer

เชื่อมต่อหม้อแปลงไฟฟ้าและออสซิลโลสโคปตามคำแนะนำในส่วนก่อนหน้าโดยอ้างอิงรูปภาพที่ให้ไว้ในส่วนนี้ โปรดสังเกตว่าเมื่อเชื่อมต่อเขียงหั่นขนมกับหม้อแปลง ด้านบวก/ลบไม่สำคัญเนื่องจากกระแสสลับ วิธีที่คุณเชื่อมต่อเขียงหั่นขนมกับออสซิลโลสโคปยังคงเหมือนเดิม

ขั้นตอนที่ 4: ผลลัพธ์จากออสซิลโลสโคป

แรงดันไฟฟ้าข้ามตัวต้านทาน (แรงดันโหลด) ควรแตกต่างกันระหว่าง 5V และ 6V โดยมีระยะเวลา 8.33 ms

ทำไมช่วงเวลา 8.33 ms?

ความถี่ของรูปคลื่นควรเป็นสองเท่าของความถี่จากแหล่งจ่ายไฟซึ่งมีความถี่ 60 Hz เหตุผลก็คือวงจรเรียงกระแสแบบสะพานเต็มคลื่นที่ไม่มีตัวเก็บประจุโดยทั่วไปจะใช้ค่าสัมบูรณ์ของรูปคลื่นไซน์ที่เป็นต้นฉบับ ดังนั้นรูปคลื่นจะทำซ้ำทุกครึ่งของคาบ ดังนั้นความถี่จะเพิ่มเป็นสองเท่าและช่วงเวลาลดลงครึ่งหนึ่ง 1/(2*60)=0.00833s=8.33ms.

ขั้นตอนที่ 5: คำอธิบายวงจร

ในวงจรนี้ แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 120 Vpeak-to-peak จะถูกแปลงเป็น 6 V ด้วยหม้อแปลงไฟฟ้า ตอนนี้เรามีแหล่งจ่ายไฟ AC 6V อย่างมีประสิทธิภาพ ไดโอด 4 ตัวถูกจัดเรียงในลักษณะที่แม้กระแสอินพุตเดินทางทั้งในทิศทางไปข้างหน้าและข้างหลัง กระแสเอาต์พุตจากกลุ่มไดโอดเดินทางเพียงทิศทางเดียว แต่แรงดันไฟไม่คงที่เนื่องจากแรงดันอินพุตเป็นแบบไซน์ (นั่นหมายความว่ามันสั่นเหมือนคลื่นไซน์หรือโคไซน์) แรงดันไฟขาออกที่สัมพันธ์กับเวลาที่ไม่ได้เชื่อมต่อตัวเก็บประจุจะดูเหมือน P2 (แกน t ไม่ขยายขนาด)

ไดโอดสามารถทำได้เนื่องจากอนุญาตให้กระแสไหลในทิศทางเดียวเท่านั้น (ในกรณีส่วนใหญ่)

ตัวเก็บประจุทำหน้าที่เก็บพลังงานไฟฟ้าและปล่อยเมื่อกระแสไฟต่ำทางด้านโหลด คุณสมบัติของตัวเก็บประจุนี้เหมาะสำหรับการปรับแรงดันเอาต์พุตให้เรียบ

คุณสามารถดูการจำลองแบบโต้ตอบเพื่อให้เห็นภาพว่ากระแสไหลเป็นอย่างไร: