วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นผ่านการแก้ไขสะพาน: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

การแก้ไขเป็นกระบวนการของการแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรง

ขั้นตอนที่ 1: ประกอบไดอะแกรมของโครงการ

การแก้ไขเป็นกระบวนการของการแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรง แหล่งจ่ายไฟออฟไลน์แต่ละเครื่องมีบล็อกการแก้ไขซึ่งจะแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรงเสมอ บล็อกวงจรเรียงกระแสกำลังเพิ่ม DC ไฟฟ้าแรงสูงหรือลดแหล่งเต้ารับไฟฟ้ากระแสสลับลงใน DC แรงดันต่ำ นอกจากนี้ กระบวนการนี้มาพร้อมกับตัวกรองที่ทำให้กระบวนการแปลง DC ราบรื่นขึ้น โครงงานนี้เกี่ยวกับการแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรงที่มีและไม่มีตัวกรอง อย่างไรก็ตาม วงจรเรียงกระแสที่ใช้เป็นวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่น ต่อไปนี้เป็นแผนภาพประกอบของโครงการ

ขั้นตอนที่ 2: วิธีการแก้ไข

มีเทคนิคพื้นฐานสองวิธีในการแก้ไขให้ถูกต้อง ทั้งสองอยู่ภายใต้:

1. Center Tapped Full Wave Rectification แผนภาพวงจรของ Center Tapped Full Wave Rectification จะอยู่ด้านล่าง

2. การแก้ไขสะพานโดยใช้สี่ไดโอด

เมื่อสองกิ่งก้านของวงจรเชื่อมต่อกับกิ่งที่สามจะก่อตัวเป็นวงและเรียกว่าการกำหนดค่าของวงจรบริดจ์ ในเทคนิคทั้งสองนี้ของการแก้ไขบริดจ์ เทคนิคที่นิยมใช้คือ ตัวเรียงกระแสแบบบริดจ์โดยใช้ไดโอด เนื่องจากไดโอดสองตัวนี้ต้องการใช้หม้อแปลงไฟฟ้าแบบแทปกลางซึ่งไม่น่าเชื่อถือสำหรับกระบวนการแก้ไข นอกจากนี้ แพ็คเกจไดโอดยังมีจำหน่ายในรูปแบบแพ็คเกจอีกด้วย GBJ1504, DB102 และ KBU1001 เป็นต้น ผลลัพธ์แสดงในรูปด้านล่างโดยมีแรงดันไฟฟ้าไซน์ที่ 220V ที่มีความถี่ 50/60 HZ

ส่วนประกอบที่จำเป็นโครงการสามารถแล้วเสร็จได้โดยมีส่วนประกอบจำนวนน้อย ส่วนประกอบที่จำเป็นดังนี้ 1. หม้อแปลงไฟฟ้า (220V/15V AC step down)

2. ตัวต้านทาน

3. ไมค์ RB 156

4. ตัวเก็บประจุ

5. ไดโอด (IN4007)

6. กระดานขนมปัง

7. การต่อสายไฟ

8. DMM (ดิจิตอลมัลติมิเตอร์)

ข้อควรระวัง:

ในโครงการนี้มีแรงดัน RMS 15V แรงดันไฟสูงสุดจะสูงกว่า 21V ดังนั้นส่วนประกอบที่ใช้จะต้องสามารถรักษาระดับ 25V ขึ้นไปได้

การทำงานของวงจร:

มีการใช้หม้อแปลงไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์ซึ่งประกอบด้วยขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิที่ได้รับบาดเจ็บที่แกนเหล็กเคลือบ การหมุนของขดลวดปฐมภูมิต้องสูงกว่าการหมุนของขดลวดทุติยภูมิ ขดลวดแต่ละเส้นเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวเหนี่ยวนำที่แยกจากกัน และเมื่อขดลวดปฐมภูมิมาพร้อมกับแหล่งกระแสสลับ ขดลวดจะตื่นเต้นซึ่งจะทำให้เกิดฟลักซ์ ในขณะที่ขดลวดทุติยภูมิกำลังประสบกับกระแสสลับที่เกิดจากขดลวดปฐมภูมิและ EMF ข้ามขดลวดทุติยภูมิ จากนั้น EMF ที่ถูกเหนี่ยวนำจะไหลผ่านวงจรภายนอกที่เชื่อมต่ออยู่ การเหนี่ยวนำของขดลวดรวมกับอัตราส่วนรอบคือการกำหนดปริมาณของฟลักซ์ที่เกิดจากขดลวดปฐมภูมิและ EMF ที่เหนี่ยวนำให้เกิดในขดลวดทุติยภูมิ

ขั้นตอนที่ 3: แผนภาพวงจรพื้นฐาน

ต่อไปนี้เป็นแผนภาพวงจรพื้นฐานที่ใช้ในซอฟต์แวร์

หลักการทำงานสำหรับโครงการ เมื่อพิจารณาถึงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแอมพลิจูดต่ำกว่าที่ต่ำถึง 15V RMS ซึ่งมีค่าสูงสุดเกือบ 21V จนถึงจุดสูงสุด จะถูกแก้ไขให้เป็นกระแสตรงโดยใช้วงจรบริดจ์ รูปคลื่นของแหล่งจ่ายกระแสสลับสามารถแบ่งออกเป็นครึ่งรอบบวกและลบได้ ที่นี่กำลังวัดกระแสและแรงดันด้วยดิจิตอลมัลติมิเตอร์ (DMM) ในค่า RMS ต่อไปนี้เป็นวงจรที่กำลังจำลองสำหรับโครงการ

เมื่อครึ่งวงจรบวกของกระแสสลับผ่านไดโอด D2 และ D3 จะดำเนินการหรือส่งต่อโดยลำเอียง ในขณะที่ไดโอด D1 และ D4 จะดำเนินการเมื่อครึ่งวงจรเชิงลบจะผ่านวงจร ดังนั้น ในช่วงครึ่งรอบทั้งสอง ไดโอดจะถูกนำไฟฟ้า สามารถสร้างรูปคลื่นที่เอาต์พุตได้ดังนี้

รูปคลื่นสีแดงในรูปด้านบนเป็นกระแสสลับในขณะที่รูปคลื่นสีเขียวเป็นกระแสตรงที่แก้ไขผ่านบริดจ์เรคติไฟเออร์

เอาต์พุตโดยใช้ตัวเก็บประจุ

เพื่อลดผลกระทบระลอกคลื่นในรูปคลื่นหรือเพื่อให้รูปคลื่นต่อเนื่อง เราต้องเพิ่มตัวกรองตัวเก็บประจุที่เอาต์พุต การทำงานพื้นฐานของตัวเก็บประจุคือเมื่อใช้ควบคู่ไปกับโหลดเพื่อรักษาแรงดันไฟคงที่ที่เอาต์พุต ดังนั้นจะลดระลอกคลื่นในเอาท์พุตของวงจร

ขั้นตอนที่ 4: การใช้ตัวเก็บประจุ 1uF สำหรับการกรอง

เมื่อใช้ตัวเก็บประจุ 1uF ในวงจรข้ามโหลด จะมีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในเอาต์พุตของวงจรที่ราบรื่นและสม่ำเสมอ ต่อไปนี้เป็นแผนภาพวงจรพื้นฐานของเทคนิค

เอาต์พุตถูกกรองโดยตัวเก็บประจุ 1uF ซึ่งลดคลื่นได้ในระดับหนึ่งเท่านั้นเนื่องจากการจัดเก็บพลังงานของตัวเก็บประจุน้อยกว่า 1uF ต่อไปนี้เป็นผลการจำลองของแผนภาพวงจร

เนื่องจากยังสามารถเห็นระลอกคลื่นในเอาต์พุตของวงจร ดังนั้นโดยการเปลี่ยนค่าของตัวเก็บประจุ ระลอกสามารถถอดออกได้อย่างง่ายดาย ต่อไปนี้เป็นผลลัพธ์สำหรับความจุของ -1uF (สีเขียว), -4.7uF (สีน้ำเงิน), -10uF (มัสตาร์ดสีเขียว) และ -47uF (สีเขียวเข้ม)

การทำงานของวงจรด้วยตัวเก็บประจุและการคำนวณ Ripple Factor ในระหว่างครึ่งรอบครึ่งทางลบและทางบวก ไดโอดจะจับคู่ตัวเองในรูปแบบการให้น้ำหนักแบบไปข้างหน้าหรือแบบย้อนกลับ และตัวเก็บประจุจะถูกชาร์จและคายประจุซ้ำแล้วซ้ำเล่า ในช่วงเวลาที่แรงดันไฟฟ้าชั่วขณะเมื่อพลังงานที่เก็บไว้สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะ ตัวเก็บประจุจะจ่ายพลังงานที่เก็บไว้ ดังนั้นยิ่งความจุในการจัดเก็บของตัวเก็บประจุมากเท่าไร ผลกระทบระลอกคลื่นในรูปคลื่นเอาท์พุตก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ปัจจัยการกระเพื่อมสามารถคำนวณได้ดังนี้

ปัจจัยการกระเพื่อมกำลังถูกชดเชยด้วยค่าตัวเก็บประจุที่สูงขึ้น ดังนั้นประสิทธิภาพของวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นจึงอยู่ที่เกือบ 80 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นสองเท่าของวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่น

ขั้นตอนที่ 5: แผนภาพการทำงานของโครงการ

แผนภาพการทำงานของโครงการ