Historisk sett var det mer lønnsomt og billigere å skaffe strøm i form av vekselstrøm generert av generatorer av kraftstasjoner. En slik fremstilling gjorde det mulig å effektivt overføre den over store avstander. I mottakersiden ble den konvertert til en enfaset spenning, praktisk for forbrukerne, og kom i denne formen inn i kraftledningen. Imidlertid krever de interne kretsene til de fleste moderne elektriske forbrukere en konstant strømforsyning, hvis verdi er valgt fra standardområdet 5, 9, 12, 24, 36 eller 48 volt. For å få tak i dem måtte en spesiell spennings likeretter (for eksempel for 24 volt) innføres i kretsen til elektroniske enheter.
Rektifier arbeidsprinsipp
For å få en klar forståelse av driftsprinsippet til en DC-likeretter, må du først ta hensyn til at halvlederelementer (dioder) brukes til å rette opp vekselstrøm. Deres karakteristiske trekk er evnen til å lede strømmen bare i en retning. På grunn av denne egenskapen vil vekselspenningen som påføres dem ved utgangen ha form av positive krusninger med avskåret de nedre halvdelene av svingningens halvperiode. Med positive halvbølger vil en strøm strømme gjennom dioden, som er grunnlaget for dannelsen av en konstant strømforsyning. For å oppnå det kreves ytterligere elektriske elementer.
En hvilken som helst gjeldende likeretter inkluderer følgende hovedenheter:
- En nedtrappingstransformator som konverterer 220 volt til ønsket verdi;
- et sett med dioder (bro);
- utjevning (filtrering) kondensator;
- stabilisator laget på basis av transistorelementer.
Mange varianter av elektroniske likerettere er kjent, forskjellige i antall og metode for tilkobling av dioder, så vel som i driftsparametere. Av spesiell interesse er forskjellige tilnærminger til inkludering av diodeelementer i kretsen. Stabiliseringsfasen til likeretteren er samlet på transistorbrytere kalt elektroniske reléer.
Likriktartyper
Avhengig av metoden for å slå på halvlederdioder, er alle vekselretterensere delt inn i følgende typer:
- halvbølge (halvbølge);
- fullbølge (fullbølge med midtpunkt eller Mitkevich-ordninger);
- bro- eller Gretz-likerettere;
- likerettere med en dobling av driftsspenningen og andre mindre vanlige kretser.
Halvbølge er den enkleste metoden som brukes for vekselstrømskorrigering. Et annet navn er null likeretterkrets.
Ved hjelp av enheter i denne klassen er det mulig å oppnå bare en pulserende (brukt bare halvparten) utgangsstrøm. Kretser basert på halvbølgeprinsippet er preget av lav konverteringseffektivitet og brukes sjelden. Deres kolleger med fullbølge har to dioder i sammensetningen og gir utbedring av halvbølger av begge polaritetene. De er mer effektive og brukes i de enkleste strømforsyningene.
Enfasede bro likerettere, de såkalte 4-diode Gretz kretsene, er preget av høy effektivitet, som forstås som effektiviteten ved å bruke kraften mottatt fra transformatoren.
Spenningen ved utgangen fra halvleder likeretterbroer er et godt grunnlag for påfølgende utjevning og stabilisering - å oppnå likestrøm.
De brukes mye i enheter med økt energiintensitet, for eksempel generatorer med utgangsspenninger fra ti til hundre volt. Fordelene deres inkluderer:
- lav revers spenning (brøkdel av en Volt);
- små dimensjoner;
- høy effektivitet ved bruk av transformatoren (i sammenligning med Mitkevich-ordningen).
En betydelig ulempe med brokretser er dobbelt så stort spenningsfall over dioder, noe som gjør det nødvendig å velge transformatorens utgangsparametere med en margin under utviklingen. Denne delen av den brukbare kraften går da tapt i kryssene mellom de fire diodene.
Likriktartyper etter funksjonalitet
I henhold til deres formål og funksjonalitet er velkjente prøver av likerettere delt inn i enfasede og trefasede enheter. Førstnevnte brukes i elektriske nettverk av bygårder og private hus og er designet for å drive husholdningsapparater. Sistnevnte er en elektronisk modul av 3 av samme type, produsert i henhold til en av følgende ordninger:
- ensrettere;
- push-pull-systemer;
- kombinerte moduler: med to trefasede viklinger med parallell og seriekobling av dioder.
Bruken av transformatorer med en ende er begrenset på grunn av den lave effektiviteten til den utbedrede spenningen. Deres totaktsanaloger brukes mye i likestrømsmotorer og andre elektriske maskiner som inneholder børsteenheter i utformingen. I tillegg til klassiske likerettere designet for installasjon i samlermotorer, er det kretser som kan øke utgangsspenningen flere ganger. Et spesielt tilfelle av slike løsninger er en spenningsdobler likeretter.
Likriktarkretsen med spenningsdobling skiller seg bare i detaljer fra alternativene som allerede er vurdert. Slike enheter kalles vanligvis multiplikatorer, som enkelt monteres for hånd.
Grunnleggende forhold ved beregning av en likeretter
- inngangsspenning som virker i sekundærviklingen av transformatoren;
- strømmen i diodene, som strømmer i kretsen, med tanke på belastningen;
- kapasiteten til den elektrolytiske kondensatoren, valgt basert på den spesifiserte rippelutjevningsfaktoren;
- maksimal spenning på den.
Det er viktig å vurdere spenningsfallet over halvlederdioder når de er åpne.
De beregnede forholdene for denne saken presenteres i følgende skjema.
- Strømmen i transformatorviklingen er lik i størrelse med sin maksimale verdi i lasten (Iwind = Iload).
- Spenningen i sekundærviklingen i tomgangsmodus er U2 ≈ 0,75Uload.
- Det anbefales å ta likeretterdioder med følgende parametere: Urev> 3.14Uload og Imax> 1.57Iload.
Likere er mye brukt i forskjellige felt innen elektroteknikk og elektronikk, inkludert moderne kontrollsystemer. Derfor er det så viktig å forstå hva likerettere er og hvilke typer av dem som brukes til å bygge de mest effektive kretsene.
