Litar penyearah separuh gelombang dengan dan tanpa penapis

Proses menukar arus bolak ke arus terus adalah pembetulan. Mana-mana unit bekalan kuasa luar talian mempunyai blok pembetulan yang menukar sumber sumber dinding AC ke voltan tinggi DC atau menurunkan sumber bekas dinding AC menjadi DC voltan rendah. Proses selanjutnya adalah penyaringan, penukaran DC-DC, dll. Oleh itu, dalam artikel ini kita akan membincangkan semua operasi penerus gelombang separuh dengan gambarajah litar.

Sifat voltan AC sinusoidal pada frekuensi 50 / 60Hz. Bentuk gelombang akan seperti di bawah.

Sekarang Rectification adalah proses membuang bahagian negatif dari arus Alternatif (AC), sehingga menghasilkan DC separa. Ini dapat dicapai dengan menggunakan dioda. Diod hanya membenarkan arus mengalir dalam satu arah. Untuk memahami, kita boleh membahagikan bentuk gelombang menjadi separuh kitaran positif dan separuh kitaran negatif. Apabila voltan di atas dibekalkan melalui diod, pengaliran berlaku semasa pusingan separuh positif sahaja. Oleh itu, di bawah ini adalah bentuk gelombang.

Kerja Penyearah Setengah Gelombang:

Dalam Rectifier gelombang separuh, kita membuang Siklus Separuh negatif gelombang AC dengan menggunakan satu diod, sementara di Rectifier Gelombang Penuh kita mengubah kitaran separuh negatif AC menjadi kitaran positif menggunakan 4 dioda. Mari kita pertimbangkan voltan AC dengan amplitud yang lebih rendah 15Vrms dan membetulkannya menjadi voltan dc menggunakan diod tunggal. Diod berlaku hanya semasa separuh kitaran positif. Tetapi, outputnya akan menjadi voltan DC positif berdenyut yang tidak berterusan. Ia mesti disaring lebih jauh untuk menjadikannya DC tulen dengan riak yang lebih rendah. Perkara yang perlu diingat adalah semua voltan, arus yang kita ukur melalui DMM bersifat semula jadi. Oleh itu perkara yang sama dipertimbangkan dalam simulasi juga.

Bentuk gelombang keluaran di atas adalah seperti yang diharapkan, bentuk gelombang DC berdenyut yang tidak berterusan. Untuk melancarkan bentuk gelombang atau menjadikannya berterusan, kita menambah penapis kapasitor dalam output. Kerja kapasitor selari adalah untuk mengekalkan voltan tetap pada output. Ini menentukan jumlah riak yang terdapat dalam output.

Dengan penapis kapasitor 1uF:

Bentuk gelombang di bawah menunjukkan pengurangan riak berdasarkan nilai kapasitans iaitu, kapasiti penyimpanan cas.

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

Operasi dengan kapasitor:

Semasa kitaran separuh positif, diod dipihak ke depan dan kapasitor dikenakan serta beban mendapat bekalan. Semasa separuh kitaran negatif dioda terbalik dan litar terbuka di mana kapasitor membekalkan tenaga yang tersimpan di dalamnya. Semakin banyak kapasiti simpanan tenaga, semakin rendah riak 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 = 50Hz; C _keluar = 1uF; Saya _dc = 15mA

Oleh itu,

Bentuk gelombang di atas mempunyai riak 11 Volt yang hampir sama. Perbezaan akan dikompensasikan pada nilai kapasitor yang lebih tinggi. Selain itu, kecekapan adalah masalah utama penyearah gelombang separuh lebih rendah daripada penyearah gelombang penuh. Secara amnya kecekapan (ƞ) = 40%.

Litar Penyearah Separuh Gelombang Praktikal di Breadboard:

Komponen yang digunakan dalam litar penerus gelombang separuh adalah:

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

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 putaran 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 AC rms menggunakan step-down transformer. Bekalan kemudian digunakan di litar penyearah seperti di bawah.

Litar Penyearah Separuh Gelombang Tanpa penapis:

Voltan sepadan dengan beban adalah 6.5V kerana voltan keluaran rata-rata bentuk gelombang tidak dapat dilihat dalam DMM.

Litar Penyearah Separuh Gelombang Dengan Penapis:

Apabila penapis kapasitor ditambahkan seperti di bawah,

1. Untuk C _out = 4.7uF, riaknya berkurang dan dengan itu voltan purata meningkat kepada 11.9V

2. Untuk C _out = 10uF, riaknya berkurang dan dengan itu voltan purata meningkat kepada 15.0V

3. Untuk C _out = 47uF, riak semakin berkurang dan dengan itu voltan purata meningkat kepada 18.5V

4. Untuk C _out = 100uF, jadi setelah ini bentuk gelombang halus dilancarkan dan oleh itu riaknya rendah. Voltan purata meningkat kepada 18.9V