Dari segi sejarah, adalah lebih menguntungkan dan lebih murah untuk mendapatkan elektrik dalam bentuk arus ulang-alik yang dihasilkan oleh penjana stesen janakuasa. Perwakilan sedemikian memungkinkan untuk menyebarkannya dengan berkesan dalam jarak yang jauh. Pada hujung penerima, ia diubah menjadi voltan fasa tunggal, sesuai untuk pengguna, dan dalam bentuk ini memasuki saluran kuasa. Walau bagaimanapun, litar dalaman kebanyakan pengguna elektrik moden memerlukan bekalan kuasa tetap, yang nilainya dipilih dari julat standard 5, 9, 12, 24, 36 atau 48 Volt. Untuk mendapatkannya, penerus voltan khas (misalnya 24 Volt) harus dimasukkan ke dalam rangkaian alat elektronik.
Prinsip kerja penerus
Untuk pemahaman yang jelas mengenai prinsip operasi penerus DC, anda harus terlebih dahulu mengambil kira bahawa elemen semikonduktor (dioda) digunakan untuk membetulkan voltan AC. Ciri khas mereka adalah keupayaan untuk mengalirkan arus hanya dalam satu arah. Oleh kerana sifat ini, voltan bergantian yang dikenakan pada mereka pada output akan mempunyai bentuk riak positif dengan memotong bahagian bawah separuh masa ayunan. Dengan gelombang separuh positif, arus akan mengalir melalui dioda, yang menjadi asas bagi pembentukan bekalan kuasa berterusan. Untuk mendapatkannya, elemen elektrik tambahan diperlukan.
Mana-mana penerus semasa merangkumi unit utama berikut:
- Transformer step-down yang menukar 220 volt ke nilai yang diinginkan;
- satu set diod (jambatan);
- kapasitor pelicin (penapisan);
- penstabil dibuat berdasarkan unsur-unsur transistor.
Banyak varian penyearah elektronik diketahui, berbeza dalam jumlah dan kaedah menghubungkan dioda, dan juga parameter operasi mereka. Yang menarik adalah pelbagai pendekatan untuk memasukkan unsur diod dalam litar. Tahap penstabil penyearah dipasang pada suis transistor yang disebut geganti elektronik.
Jenis penyearah
Bergantung pada kaedah menghidupkan diod semikonduktor, semua penerus AC dibahagikan kepada jenis berikut:
- gelombang separuh (gelombang separuh);
- gelombang penuh (gelombang penuh dengan titik tengah atau skema Mitkevich);
- penerus jambatan atau Gretz;
- penerus dengan penggandaan voltan operasi dan litar lain yang tidak biasa.
Separuh gelombang adalah kaedah termudah yang digunakan untuk pembetulan AC. Nama lain ialah litar penerus sifar.
Dengan bantuan peranti kelas ini, hanya dapat memperoleh arus keluaran berdenyut (hanya separuh digunakan). Litar berdasarkan prinsip gelombang separuh dicirikan oleh kecekapan penukaran rendah dan jarang digunakan. Rakan gelombang penuh mereka mempunyai dua diod dalam komposisi mereka dan memberikan pembetulan separuh gelombang kedua polariti. Mereka lebih cekap dan digunakan dalam bekalan kuasa paling mudah.
Penyearah jambatan fasa tunggal, litar Gretz 4-dioda, dicirikan oleh kecekapan tinggi, yang difahami sebagai kecekapan menggunakan daya yang diterima dari pengubah.
Voltan pada output jambatan penerus semikonduktor adalah asas yang baik untuk melicinkan dan menstabilkan seterusnya - mendapatkan arus terus.
Mereka digunakan secara meluas pada peranti dengan peningkatan intensiti tenaga seperti generator dengan voltan keluaran dari puluhan hingga ratusan volt. Kelebihan mereka termasuk:
- voltan terbalik rendah (pecahan volt);
- saiz kecil;
- kecekapan tinggi menggunakan pengubah (jika dibandingkan dengan skema Mitkevich).
Kelemahan litar jambatan yang ketara adalah penurunan voltan dua kali ganda di dioda, yang menjadikannya perlu untuk memilih parameter output pengubah dengan margin semasa pengembangannya. Bahagian kuasa yang boleh digunakan ini kemudian hilang di persimpangan empat dioda.
Jenis penyearah mengikut fungsi
Mengikut tujuan dan fungsi mereka, sampel penerus yang terkenal dibahagikan kepada peranti fasa tunggal dan tiga fasa. Yang pertama digunakan dalam rangkaian elektrik bangunan pangsapuri dan rumah persendirian dan dirancang untuk memberi kuasa kepada peralatan rumah tangga. Yang kedua adalah modul elektronik dari 3 jenis unit yang sama, dihasilkan mengikut salah satu skema berikut:
- penerus hujung tunggal;
- sistem push-pull;
- modul gabungan: dengan dua belitan tiga fasa dengan sambungan diod selari dan bersiri.
Penggunaan litar transformasi satu hujung adalah terhad kerana kecekapan rendah voltan yang diperbaiki. Analog dua lejang mereka banyak digunakan dalam motor DC dan mesin elektrik lain yang mengandungi pemasangan berus dalam reka bentuknya. Sebagai tambahan kepada penerus klasik yang direka untuk pemasangan pada motor pemungut, terdapat litar yang dapat meningkatkan voltan keluaran beberapa kali. Kes khas bagi penyelesaian tersebut ialah penyearah penggandaan voltan.
Litar penyearah dengan penggandaan voltan hanya berbeza secara terperinci daripada pilihan yang telah dipertimbangkan. Peranti sedemikian biasanya dipanggil pengganda, yang mudah dipasang dengan tangan.
Hubungan asas semasa mengira penerus
- voltan input yang bertindak dalam penggulungan sekunder pengubah;
- arus dalam dioda, mengalir dalam litar, dengan mengambil kira beban;
- kapasiti kapasitor elektrolitik, dipilih berdasarkan faktor pelicinan riak yang ditentukan;
- voltan maksimum di atasnya.
Penting untuk mempertimbangkan penurunan voltan merentasi diod keadaan pepejal semasa terbuka.
Nisbah yang dikira untuk kes ini ditunjukkan dalam bentuk berikut.
- Arus dalam belitan pengubah sama besarnya dengan nilai maksimum dalam beban (Iwind = Iload).
- Voltan dalam belitan sekunder dalam mod tanpa beban ialah U2 ≈ 0,75Uload.
- Dianjurkan untuk mengambil diod penyearah dengan parameter berikut: Urev> 3.14Uload, dan Imax> 1.57Iload.
Rectifier digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang kejuruteraan elektrik dan elektronik, termasuk sistem kawalan moden. Oleh itu, sangat penting untuk memahami apakah penerus dan jenisnya yang digunakan untuk membina litar yang paling cekap.
