מהו מיישר גל מלא: מעגל עם תורת העבודה

אם אתה יודע מה זה מיישר אז אולי תדעו את הדרכים להפחתת אדווה או וריאציות מתח במתח DC ישיר על ידי חיבור קבלים על פני התנגדות העומס. שיטה זו עשויה להתאים ל יישומי הספק נמוך , אך לא ליישומים הזקוקים לאספקת DC יציבה וחלקה. שיטה אחת לשיפור זה היא להשתמש בכל חצי מחזור של מתח הקלט במקום בכל צורת גל אחרת של חצי מחזור. המעגל המאפשר לנו לעשות זאת נקרא מיישר גל מלא (FWR). בואו נראה את תיאוריית המיישר של הגל המלא. בדומה למעגל חצי הגל, העבודה במעגל זה היא מתח או זרם יציאה שהם DC בלבד או עם מתח DC מסוים.

מהו מיישר גל מלא?

מכשיר מוליך למחצה המשמש לשינוי מחזור ה- AC השלם לזרם זרם פועם ידוע כמיישר גל מלא. מעגל זה משתמש בגל המלא של אות ה- i / p AC ואילו מיישר חצי הגל משתמש בחצי הגל. מעגל זה משמש בעיקר להתגברות על החיסרון של מיישרים חצי גל כמו חסרון יעיל נמוך.

מעגל מיישר גל מלא

למיישרים אלה יש כמה יתרונות מהותיים לעומתם מיישר חצי גל עמיתיהם. מתח המוצא הממוצע (DC) גבוה יותר מאשר עבור מיישר חצי הגל, לפלט של מיישר זה יש אדווה הרבה פחות מזו של מיישר חצי גל המייצר צורת גל יציאה חלקה יותר.

דיאגרמת מיישר גל מלא

תורת מיישר גל מלא

במעגל זה אנו משתמשים בשתי דיודות, אחת לכל מחצית הגל. מכפיל שנאי מתפתל משמש שהסלילה המשנית שלו מפוצלת באופן שווה לשני חצאים עם חיבור משותף עם מרכז הקשה. התצורה גורמת לכך שכל דיודה תתנהל בתורו כאשר מסוף האנודה שלה חיובי ביחס לנקודת מרכז השנאי C מייצר פלט בשני מחזורי המחזור. היתרונות של מיישר זה גמישים בהשוואה לזה של מיישר חצי גל.

תורת מיישר גל מלא

מעגל זה מורכב משתי דיודות הספק המחוברות להתנגדות עומס יחידה (RL) כאשר כל דיודה לוקחת אותו, בתורו, לספק זרם לנגד העומס. כאשר נקודה A של השנאי חיובית ביחס לנקודה A, הדיודה D1 מתנהלת בכיוון קדימה כפי שמצוין החיצים. כאשר נקודה B חיובית במחצית השלילית של המחזור ביחס לנקודת C, הדיודה D2 מוליכה בכיוון קדימה והזרם הזורם דרך הנגד R נמצא באותו כיוון לשני מחזורי הגל.

מתח המוצא על פני הנגד R הוא סכום הפאזור של שתי צורות הגל, והוא מכונה גם מעגל דו פאזי. הרווחים בין כל חצי גל שפותחת על ידי כל דיודה ממולאים כעת על ידי השנייה. מתח המוצא הממוצע של DC על פני נגן העומס הוא כעת כפול מזה של מעגל המיישר היחצי של גל והוא כ 0.637Vmax ממתח השיא על ידי הנחת שום הפסדים. VMAX הוא ערך השיא המקסימלי במחצית מהסלילה המשנית ו- VRMS הוא ערך ה- RMS.

עבודה של מיישר גל מלא

מתח השיא של צורת הגל המוצא זהה לקודם עבור מיישר חצי הגל שסופק לכל מחצית פיתולי שנאי בעלי מתח RMS זהה. כדי להשיג פלט מתח DC אחר ניתן להשתמש ביחסי שנאים שונים. החיסרון בסוג זה של מעגל מיישר הוא שנדרש שנאי גדול יותר עבור תפוקת כוח נתונה עם שני פיתולים משניים נפרדים אך זהים הופך סוג זה של מעגל מיישר גל מלא לעלות ביחס למעגל מיישר הגשר FW.

גל מלא מיישר פלט צורות גל

מעגל זה נותן סקירה על העבודה של מיישר גל מלא. מעגל המייצר צורת גל יציאה זהה למעגל המיישר של הגל המלא הוא זה של הגל המלא מיישר גשר . מיישר חד פאזי משתמש בארבע דיודות מיישר בודדות המחוברות ב- לופ סגור תצורת גשר לייצור גל הפלט הרצוי. היתרון של מעגל הגשר הזה הוא שהוא לא דורש שנאי מיוחד עם מרכז הקשה, ולכן הוא מקטין את גודלו ואת עלותו. הפיתול המשני היחיד מחובר לצד אחד של רשת גשר הדיודות והעומס לצד השני.

ארבע הדיודות שכותרתן D1 עד D4 מסודרות בזוגות סדרות כאשר שתי דיודות מוליכות רק זרם בכל משך חצי מחזור. כאשר מחצית המחזור החיובית של האספקה ​​עוברת, דיודות D1, D2 מתנהלות בסדרה ואילו דיודות D3 ו- D4 מוטות הפוכה והזרם זורם דרך העומס. במהלך מחצית המחזור השלילית, דיודות D3 ו- D4 מתנהלות בסדרה, ודיודות D1 ו- D2 מכבות מכיוון שהן כעת תצורה מוטה הפוכה.

הזרם הזורם דרך העומס הוא מצב חד כיווני והמתח שפותח על פני העומס הוא גם מתח חד כיווני, זהה לשני הדיודות הקודמות דגם מיישר גל מלא. לכן מתח DC ממוצע על פני העומס הוא 0.637V. במהלך כל חצי מחזור, הזרם זורם דרך שתי דיודות במקום דיודה אחת בלבד, ולכן המשרעת של מתח המוצא היא שתי טיפות מתח 1.4V פחות ממשרעת הכניסה VMAX, תדר האדווה הוא כעת כפול מתדר האספקה ​​100Hz עבור 50Hz. אספקה ​​או 120Hz עבור אספקת 60Hz.

סוגי מיישר גל מלא

אלה זמינים בשתי צורות, כלומר מיישר גל מלא המוקצה במרכז ומעגל מיישר גשר. כל סוג של מיישר גל מלא כולל מאפיינים משלו, כך שאלה משמשים ביישומים שונים.

• מרכז ברז מיישר גל מלא
• מיישר גשר מלא גל

מרכז ברז מיישר גל מלא

מיישר מסוג זה ניתן לבנות עם שנאי טפח באמצעות סלילה משנית כאשר AB טופח בנקודת המרכז 'C' ושתי דיודות כמו D1, D2 מחוברות בחלק העליון והתחתון של המעגל. לצורך תיקון אותות, דיודת D1 משתמשת במתח AC המופיע על פני הצד העליון של המסלול המשני ואילו דיודת D2 משתמשת בחלק התחתון של המתפתל. סוג מיישר זה נעשה שימוש נרחב במסתמים תרמיוניים ובצינורות ואקום.

מרוכז ברז FWR

מעגל המיישר של הגל המלא של הברז המרכזי מוצג להלן. במעגל, מתח ה- AC כמו Vin זורם על פני שני המסופים כמו AB של הסיבוב המשני של השנאי לאחר הפעלת אספקת ה- AC.

מעגל מיישר גשר מלא

מיישר גשר מיישר גל מלא יכול להיות מתוכנן עם ארבע דיודות מיישרות. הוא לא משתמש בשום מרכז הקשה. כפי שהשם מרמז, המעגל כולל מעגל גשר. חיבור של ארבע דיודות במעגל יכול להיעשות בתבנית של גשר לולאה סגורה. מיישר זה הוא בעלות נמוכה יותר וגודלו קטן יותר בגלל שום שנאי עם מרכז הקשה.

מעגל מיישר גשר FW

הדיודות המשמשות במעגל זה נקראות D1, D2, D3 & D4, כאשר שתי דיודות יתנהלו בכל פעם במקום ארבע כמו D1 & D3 או D2 & D4 בהתבסס על מחצית המחזור העליונה או מחצית המחזור התחתונה המוזנת למעגל.

ההבדל בין מיישר גל מלא ומיישר חצי גל

בהתבסס על פרמטרים שונים, נדון להלן ההבדל בין מיישר גל מלא לחצי גל. ההבדל בין שני מיישרים אלה כולל את הדברים הבאים.

מאפיינים של מיישר גל מלא

מאפייניו של מיישר גל מלא נדון להלן.

• גורם אדווה
• צורת פקטור
• זרם פלט DC
• מתח הפוך שיא
• שורש ריבוע ממוצע של עומס IRMS הנוכחי
• יעילות מיישר

גורם אדווה

ניתן להגדיר את גורם האדווה כיחס בין מתח אדווה לבין מתח DC טהור. הפונקציה העיקרית של זה היא למדוד את האדוות הקיימות בתוך אות ה- DC o / p, ולכן בהתבסס על גורם האדווה, ניתן לציין את אות ה- DC. כאשר גורם האדווה גבוה אז זה מציין אות DC פועם גבוה. באופן דומה, כאשר גורם האדווה נמוך אז זה מציין אות DC פועם נמוך.

Γ = √ (VrmsVDC)^שתיים−1

איפה, γ = 0.48.

צורת פקטור

ניתן להגדיר את גורם הצורה של מיישר הגל המלא כיחס ערך ה- RMS של זרם הפלט הנוכחי וזרם DC.

גורם גורם = ערך RMS של זרם / זרם יציאה DC.

עבור מיישר גל מלא, גורם הצורה הוא 1.11

זרם פלט DC

זרם הזרם בשני הדיודות כמו D1 & D2 בנגד עומס o / p כמו RL הוא באותו כיוון. אז, זרם ה- o / p הוא כמות הזרם בשתי הדיודות

הזרם שנוצר דרך דיודת D1 הוא Imax / π.

הזרם שנוצר דרך דיודת D2 הוא Imax / π.

אז, זרם ה- o / p (אני_{זֶרֶם יָשָׁר}) = 2Imax / π .

איפה,

'Imax' הוא זרם העומס המרבי של DC

מתח הפוך שיא (PIV)

מתח הפוך שיא או PIV ידוע גם בשם שיא הפוך מתח. ניתן להגדיר זאת כאשר דיודה יכולה לעמוד במתח מקסימלי במצב ההטיה ההפוכה. אם המתח המיושם גבוה יותר בהשוואה ל- PIV, אז הדיודה תיהרס לצמיתות.

PIV = 2V מקסימום

מתח יציאת DC

מתח ה- DC o / p יכול להופיע בנגד העומס (RL) וזה יכול להינתן כמו VDC = 2Vmax / π .

איפה,

'Vmax' הוא המתח המשני המקסימלי.

אני_RMS

ערך הריבוע הממוצע של שורש זרם העומס של מיישר גל מלא הוא

אני_RMS= Im√2

_וRMS

ערך הריבוע הממוצע של שורש של מתח העומס o / p של מיישר גל מלא הוא

ו_RMS= אני_RMS× R_ל= Im / √2 × RL

יעילות מיישר

היעילות של המיישר יכולה להיות מוגדרת כחלק מההספק o / p DC וכוח ה- i / p AC. יעילות מיישר מציינת עד כמה יעיל ממיר AC ל DC. כאשר יעילות המיישר גבוהה אז זה נקרא מיישר טוב ואילו היעילות נמוכה אז זה נקרא מיישר לא יעיל.

Η = פלט (עמ '_{זֶרֶם יָשָׁר}) / קלט (עמ '_AC)

עבור מיישר זה, היעילות היא 81.2% והיא כפולה בהשוואה למיישר חצי גל.

יתרונות

ה יתרונות של מיישר גל מלא כלול את הבאים.

• בהשוואה לחצי הגל, למעגל זה יעילות רבה יותר
• מעגל זה משתמש בשני המחזורים, כך שאין הפסד בכוח o / p.
• בהשוואה למיישר חצי גל, גורם האדווה של מיישר זה נמוך יותר
• ברגע ששני המחזורים המועסקים בתיקון אז לא הולך לאיבוד בתוך אות המתח i / p
• אתה יכול להשתמש בארבע דיודות הספק בודדות כדי ליצור גשר מלא, רכיבי מיישר גשר מוכנים זמינים מחוץ למדף במגוון מתח וגודל זרם שונים שניתן להלחם ישירות לתוך מעגל PCB או להיות מחובר באמצעות מחברי ספייד.
• גשר הגל המלא נותן לנו ערך ממוצע DC גדול יותר עם אדווה מונחת פחות ואילו צורת הגל המוצא כפולה מזו של תדר אספקת הקלט. לכן הגדל את רמת תפוקת ה- DC הממוצעת שלה עוד יותר על ידי חיבור קבל החלקה מתאים על פלט מעגל הגשר.
• היתרונות של מיישר גשר מלא גל הם שיש לו ערך אדווה AC קטן יותר עבור עומס נתון ומאגר קטן יותר או קבל החלקה מאשר מעגל גל חצי שווה ערך. התדר הבסיסי של מתח האדווה הוא כפול מזה של תדר אספקת AC 100 הרץ כאשר עבור חצי הגל הוא שווה בדיוק לתדר האספקה ​​50 הרץ.
• את כמות מתח האדווה המונח על גבי מתח האספקה ​​DC על ידי הדיודות ניתן לחסל כמעט על ידי הוספת מסנן π משופר בהרבה למסופי הפלט של הגשר. מסנן המעבר הנמוך מורכב משני קבלים החלקה באותו ערך ומחנק או השראות על פניהם כדי להציג נתיב עכבה גבוה לרכיב האדווה המתחלף.
• החלופה היא להשתמש בווסת מתח 3 טרמינלי מדף, כגון LM78xx כאשר 'xx' מייצג את דירוג מתח המוצא עבור מתח יציאה חיובי או המקבילה ההפוכה שלו LM79xx עבור מתח יציאה שלילי שיכול להפחית את האדווה באמצעות גליון נתונים של יותר מ 70dB תוך אספקת זרם פלט קבוע של מעל 1 אמפר.
• זהו המרכיב הבסיסי לקבל מתח DC עבור הרכיבים הפועלים במתח DC. אפשר לתאר את עבודתו כפרויקט מיישר גל מלא.
• זהו לב המעגל והוא משתמש בגשר הדיודה. קבלים משמשים להיפטר אדוות. מבוסס על הדרישה של מתח DC.

חסרונות

ה חסרונות של מיישר גל מלא כלול את הבאים.

• הוא משתמש בארבע דיודות לתכנון המעגל
• מעגל זה אינו משמש בכל פעם שמתח קטן נחוץ לתיקון מכיוון שחיבור שתי דיודות יכול להתבצע בסדרה ומספק ירידת מתח כפולה בגלל התנגדותם הפנימית.
• בהשוואה לחצי הגל, זה מסובך.
• שיא המתח ההפוך של הדיודה הוא גבוה, ולכן אלה גדולים ויקרים יותר.
• מיישר זה מורכב למקם את הברז המרכזי מעל המפותל הקטן.
• ה- DC o / p הוא מעט מכיוון שכל דיודה משתמשת רק במחצית המתחים המשניים של השנאי.

יישומים

ה יישומים של מיישר גל מלא כלול את הבאים.

• מיישר מסוג זה משמש בעיקר לזיהוי משרעת אות הרדיו המוונן.
• בריתוך חשמלי ניתן לספק מתח DC מקוטב דרך מיישר גשר
• מעגל מיישר הגשר משמש במעגל אספקת חשמל ליישומים שונים מכיוון שהוא יכול להמיר את המתח מ- AC גבוה ל- DC נמוך.
• מיישרים אלה משמשים לספק את אספקת החשמל למכשירים המתפקדים במתח DC הדומה ל- LED ולמנוע.

לפיכך, מדובר בסך הכל בסקירה של מיישר גל מלא, מעגל, עבודה, מאפיינים, יתרונות, חסרונות ויישומיו. הנה שאלה עבורך, מהם הסוגים השונים של מיישרים?