Litar penerus gelombang penuh dengan dan tanpa penapis

Proses menukar arus bolak ke arus terus adalah pembetulan. Mana-mana unit bekalan kuasa di luar talian mempunyai blok pembetulan yang mengubah sumber bekas dinding AC menjadi DC voltan tinggi atau menurunkan sumber bekas dinding AC menjadi DC voltan rendah. Proses selanjutnya adalah penyaringan, penukaran DC-DC dan lain-lain. Oleh itu, dalam artikel ini kita akan membincangkan operasi penerus gelombang penuh. Penyearah gelombang penuh mempunyai kecekapan yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan penerus gelombang separuh.

Pembetulan gelombang penuh dapat dilakukan dengan kaedah berikut.

1. Pusat penyearah gelombang penuh diketuk
2. Penyearah jambatan (Menggunakan empat dioda)

Sekiranya dua cabang litar dihubungkan oleh cabang ketiga untuk membentuk gelung, maka rangkaian itu disebut litar jambatan. Dari kedua jenis ini yang lebih disukai adalah litar penyearah Jambatan menggunakan empat diod kerana jenis dua dioda memerlukan pengubah yang diketuk tengah dan tidak boleh dipercayai jika dibandingkan dengan jenis jambatan. Jambatan diod juga boleh didapati dalam satu pakej. Beberapa contohnya ialah DB102, GBJ1504, KBU1001 dan lain-lain.

Penyearah jambatan melebihi kebolehpercayaan penyearah jambatan separuh dari segi pengurangan faktor riak untuk litar penapis yang sama pada output. Sifat voltan AC sinusoidal pada frekuensi 50 / 60Hz. Bentuk gelombang akan seperti di bawah.

Kerja Penyearah Gelombang Penuh:

Mari kita pertimbangkan voltan AC dengan amplitud yang lebih rendah 15Vrms (21Vpk-pk) dan membetulkannya menjadi voltan dc menggunakan jambatan dioda. Bentuk gelombang bekalan AC boleh dibahagikan kepada separuh kitaran positif dan separuh kitaran negatif. Semua voltan, arus yang kita ukur melalui DMM (Digital Multimeter) bersifat rms. Oleh itu perkara yang sama dipertimbangkan di bawah simulasi Greenpoint.

Semasa separuh kitaran positif dioda D2 dan D3 akan melakukan dan semasa separuh kitaran negatif dioda D4 dan D1 akan melakukan. Oleh itu, dalam kedua-dua separuh kitaran diod akan dijalankan. Bentuk gelombang output selepas pembetulan akan seperti di bawah.

Untuk mengurangkan riak bentuk gelombang atau menjadikan bentuk gelombang berterusan, kita harus menambahkan penapis kapasitor dalam output. Kerja kapasitor selari dengan beban adalah untuk mengekalkan voltan tetap pada output. Oleh itu, riak dalam output dapat dikurangkan.

Dengan kapasitor 1uF sebagai penapis:

Output dengan penapis 1uF meredam gelombang hanya pada tahap tertentu kerana kapasiti penyimpanan tenaga 1uF kurang. Bentuk gelombang di bawah menunjukkan hasil penapis.

Oleh kerana riak masih ada dalam output, kami akan memeriksa output dengan nilai kapasitansi yang berbeza. Bentuk gelombang di bawah menunjukkan pengurangan riak berdasarkan nilai kapasitans iaitu, kapasiti penyimpanan cas.

Bentuk gelombang output: Hijau - 1uF; Biru - 4.7uF; Hijau mustard - 10uF; Hijau gelap - 47uF

Operasi dengan kapasitor:

Semasa kedua kitaran separuh positif dan negatif, pasangan dioda akan berada dalam keadaan bias ke depan dan kapasitor akan dikenakan serta beban mendapat bekalan. Selang voltan sesaat di mana tenaga tersimpan dalam kapasitor lebih tinggi daripada voltan sesaat kapasitor membekalkan tenaga yang tersimpan di dalamnya. Semakin banyak kapasiti simpanan tenaga semakin rendah riak dalam bentuk gelombang output.

Faktor riak dapat dikira secara teori dengan,

Mari kita menghitungnya untuk sebarang nilai kapasitor dan membandingkannya dengan bentuk gelombang yang diperoleh di atas.

_Beban R = 1kOhm; f = 100Hz; C _keluar = 1uF; Saya _dc = 15mA

Oleh itu, faktor riak = 5 volt

Perbezaan faktor riak akan dikompensasikan pada nilai kapasitor yang lebih tinggi. The kecekapan penerus gelombang penuh di atas 80% iaitu dua kali ganda daripada penerus separuh gelombang.

Penyearah Gelombang Penuh Praktikal:

Komponen yang digunakan dalam penyearah jambatan adalah,

1. Transformer step-down 220V / 15V AC.
2. 1N4007 - Diod
3. Perintang
4. Kapasitor
5. MIC RB156

Di sini, untuk voltan rms 15V voltan puncak akan mencapai 21V. Oleh itu komponen yang akan digunakan hendaklah dinilai pada 25V dan ke atas.

Operasi litar:

Pengubah langkah ke bawah:

Transformer step down terdiri daripada belitan primer dan luka penggulungan sekunder di atas teras besi berlapis. Jumlah giliran primer akan lebih tinggi daripada yang kedua. Setiap belitan bertindak sebagai induktor yang berasingan. Apabila belitan primer dibekalkan melalui sumber gantian, penggulungan menjadi teruja dan fluks akan dihasilkan. Penggulungan sekunder mengalami fluks bergantian yang dihasilkan oleh belitan primer yang mendorong emf ke dalam belitan sekunder. Emf yang diinduksi ini kemudian mengalir melalui litar luaran yang disambungkan. Nisbah giliran dan induktansi belitan menentukan jumlah fluks yang dihasilkan dari primer dan emf yang disebabkan oleh sekunder. Dalam transformer yang digunakan di bawah

Bekalan kuasa 230V AC dari stopkontak dinding diturunkan ke 15V ACrms menggunakan transformer step-down. Bekalan kemudian digunakan di litar penyearah seperti di bawah.

Litar Penyearah Gelombang Penuh Tanpa penapis:

Voltan yang sepadan dengan beban adalah 12.43V kerana voltan keluaran purata bentuk gelombang tidak dapat dilihat dalam multi-meter digital.

Litar Penyearah Gelombang Penuh Dengan Penapis:

Apabila penapis kapasitor ditambahkan seperti di bawah,

1. Untuk C _out = 4.7uF, riaknya berkurang dan dengan itu voltan purata meningkat kepada 15.78V

2. Untuk C _out = 10uF, riaknya berkurang dan dengan itu voltan purata meningkat kepada 17.5V

3. Untuk C _out = 47uF, riak semakin berkurang dan dengan itu voltan purata meningkat kepada 18.92V

4. Untuk C _out = 100uF, nilai kapasitansi yang lebih besar daripada ini tidak akan memberi banyak kesan, jadi setelah ini bentuk gelombang dilicinkan dengan halus dan oleh itu riaknya rendah. Voltan purata meningkat kepada 19.01V