Bruggelijkrichter, circuit, formule, 7 belangrijke factoren

Lijst met onderwerpen

• Rectificatie en gelijkrichter
• Soorten gelijkrichter
• Bruggelijkrichter
• Bruggelijkrichter Circuit en diagram
• Werking van een bruggelijkrichter
• Verschillen tussen bruggelijkrichter en dubbelfasige gelijkrichter
• Wiskundige problemen

correctie

Rectificatie: het proces waarbij wisselspanning wordt omgezet in gelijkspanning, staat bekend als de rectificatie. Gelijkrichter is het elektronische apparaat om de rectificatie uit te voeren

Soorten gelijkrichters

Gelijkrichters zijn hoofdzakelijk drie typen. Zij zijn -

1. Halve golf gelijkrichters (HWR)
2. Full-wave gelijkrichters (FWR)
3. Bruggelijkrichter (BR)

Gelijkrichterbruggen

Bruggelijkrichters zijn een soort gelijkrichters die wisselstroom naar gelijkstroom omzet, dat wil zeggen wisselstroom naar gelijkstroom. Met dit type gelijkrichter kunnen beide helften van de AC-ingangsspanning door het circuit gaan. Vier diodes zijn nodig om een ​​bruggelijkrichter te maken.

Bruggelijkrichters Working & Circuit

Een bruggelijkrichter wordt getoond in het onderstaande circuit.

Dubbelfasige gelijkrichting kan ook worden geïmplementeerd met behulp van gelijkrichters, die vier diodes bevatten. Zoals weergegeven in het circuit, geleiden twee diodes van de tegenovergestelde armen tegelijkertijd stroom, terwijl de andere twee diodes in de UIT-stand bleven. Voorlopig vloeit de stroom door de diode D1 en D3, maar er vloeit geen stroom door de diodes D2 en D4. Dit gebeurt vanwege de momentane polariteit van de secundaire wikkelingen van de transformator. Er gaat dus een stroom I door de belastingsweerstand RL in de weergegeven richting.

Nu komt de volgende helft van de cyclus. Deze keer verandert de polariteit van de transformator. Stroom vloeit door de diode D2 en diode D4 en er vloeit geen stroom door de diodes D1 en D3. De stroomrichting van de stroom blijft hetzelfde als de vorige helft van de cyclus.

Weet hoe een transformator werkt!

Bridge Rectifier-formule en vergelijkingen

Van het standaard bruggelijkrichtcircuit,

Vi is de ingangsspanning; Vb is de diodespanning, rd is de dynamische weerstand, R is de belastingsweerstand, Vo is de uitgangsspanning.

Gemiddelde O / p-spanning:

V_o = V_msint; 0 ≤ ωt ≤ π

V_av = 1 / π * ∫₀²Vo d (ωt)

Of, V_av = 1 / π * ∫₀²V_mSinωt d (ωt)

Of, V_av = (V._m/ π) [- Cosωt]₀^π

Of, V_av = (V._m / π) * [- (- 1) - (- (1))]

Of, V_av = (V._m/ ) * 2

Of, V_av = 2V_m / π = 0.64 V_m

De gemiddelde laadstroom (I._av) = 2 * I_m/ π

De RMS (Root Means Square) waarde van stroom:

I_rms = [1 / π * ∫ ₀ ² I²  d (ωt)]^1/2

Ik = ik_msint; 0 ≤ ωt ≤ π

Of, ik_rms = [1 / π * ∫ ₀ ² I_m²  Zonde²ωt d (ωt)]^1/2

Of, ik_rms = [Ik_m²/ π * ∫ ₀ ² Zonde²ωt d (ωt)]^1/2

Nu, zonde²ωt = ½ (1 - Cos2ωt)

Of, ik_rms = [Ik_m²/ π * ∫ ₀ ² (1 - Cos2ωt) d (ωt)]^1/2

Of, ik_rms = [Ik_m²/ 2] ^½   Of, ik_rms = Ik_m/ √2

De RMS-spanning = V_rms = V_m/ √2.

Het belang van de RMS-waarde is dat deze gelijk is aan DC-waarde.

Op voorwaarde dat de RMS-waarde ≤ Piekwaarde is

Piek inverse spanning (PIV):

Piek-inverse spanning of PIV wordt de maximaal toelaatbare spanning genoemd die op een diode kan worden toegepast voordat deze wordt afgebroken.

Piek-inverse spanning van een bruggelijkrichter wordt berekend als PIV> = V_m

Het toepassen van een hogere spanning dan de omgekeerde piekspanning zal de diode beschadigen en, indien geassocieerd, andere circuitelementen beïnvloeden.

Bruggelijkrichter grafiek

De volgende grafiek toont het ingangssignaal van een bruggelijkrichter. Het is hetzelfde als Bridge Rectifier.

Form Factor

De vormfactor van een bruggelijkrichter is hetzelfde als een dubbelfasige gelijkrichter en wordt gedefinieerd als de verhouding van de RMS (Root Means Square) waarde van de belastingsspanning tot de gemiddelde waarde van de belastingsspanning.

Vormfactor = V_rms /v_av

V_rms = V_m/2

V_av = V_m /

Vormfactor = (V._m/ √2) / (2 * V_m/ π) = π / 2√2 = 1.11

Dus we kunnen schrijven, V_rms = 1.11 * _va.

Rimpel Factor

Rimpel factor van een bruggelijkrichter is het percentage van de wisselstroomcomponent dat aanwezig is in de uitgang van de bruggelijkrichter.

De 'γ' vertegenwoordigt de rimpelfactor.

I_o = Ik_ac + I_dc

Of, ik_ac = Ik_o - Ik_dc

Of, ik_ac = [1 / (2π) * ∫₀²(I-Idc)²d (ωt)]^1/2

Of, ik_ac = [Ik_rms² + I_dc²- 2 ik_dc²] 1/2

Of, ik_ac = [Ik_rms² - Ik_dc²] 1/2

Dus rimpelfactor,

γ = ik_rms² - Ik_dc² / I_dc²

of γ = [(I_rms² - Ik_dc²) - 1] ^1/2

γ_FWR = 0.482

Transformatorgebruiksfactor

De verhouding tussen gelijkstroom en nominaal wisselstroomvermogen staat bekend als de Transformatorgebruiksfactor of TUF.

TUF = P_dc/ P_ac(gewaardeerd)

V_s / √2 is de nominale spanning voor de secundaire wikkeling en ik_m/ 2 is de stroom die door de wikkeling vloeit.

Dus TUF = I_dc² R_L / (V_s/ √2) * (I_m / 2)

TUF = (2I_m/ )²R_L / (Ik_m² (R_f +R_L) / (2√2) = 2√2 / π ² * (1 / (1 + R .)_f/R_L))

Als R_f << R._L, vervolgens,

TUF = 8 / ² = 0.812

Hoe meer TUF, hoe beter de prestatie.

Efficiëntie van bruggelijkrichters

Efficiëntie van bruggelijkrichter wordt gedefinieerd als de verhouding tussen het bij de belasting geleverde DC-vermogen en het AC-ingangsvermogen. Het wordt weergegeven door het symbool - η

η = P_laden / P_in * 100

of, η = I_dc² * R / I_rms² * R, zoals P = VI, en V = IR

Nu ik_rms = Ik_m/ √2 en ik_dc = 2 * ik_m/ π

Dus η = (4I_m²/²) / (ik_m²/ 2)

η = 8 /² * 100% = 81.2%

Efficiëntie van een ideaal bruggelijkrichtercircuit is = 81.2%

Specificeer het verschil tussen brug en gelijkrichter met volledige golf

Enkele problemen met bruggelijkrichters

1. Een bruggelijkrichter heeft een belasting van 1 kilo-ohm. De toegepaste wisselspanning is 220 V (RMS-waarde). Als de interne weerstanden van de diodes worden verwaarloosd, wat is dan de rimpelspanning over de belastingsweerstand?

een. 0.542 V

b. 0.585 V

c. 0.919 V

d. 0.945 V

De rimpelspanning is = γ * Vdc / 100

Vdc = 0.636 * Vrms * √2 = 0.636 * 220 * √2 = 198 V.

De rimpelfactor van een ideale dubbelfasige gelijkrichter is 0.482

Vandaar de rimpelspanning = 0.482 * 198/100 = 0.945 V.

2. Als de piekspanning van een bruggelijkrichterschakeling 10 V is en de diode een siliciumdiode is, wat is dan de inverse piekspanning op de diode?

Piek-inverse spanning is een belangrijke parameter die wordt gedefinieerd als de maximale tegengestelde voorspanning die over de diode wordt aangelegd voordat deze het doorslaggebied binnengaat. Als de maximale inverse spanning lager is dan de waarde, kan er een storing optreden. Voor een dubbelfasige gelijkrichter is de piek-inverse spanning van de diode hetzelfde als de piekspanning = Vm. Dus piek-inverse spanning = 5 volt.

3. Een ingang van 100Sin 100 πt volt wordt toegevoerd aan een dubbelzijdige gelijkrichter. Wat is de output-rimpelfrequentie?

V = V_mZonde

Hier is ω = 100

De frequentie wordt gegeven als - ω / 2 = 100/2 = 50 Hz.

De uitgangsfrequentie = 50 * 2 = 100 Hz.

4. Wat is de belangrijkste toepassing van een gelijkrichter? Welk apparaat doet het tegenovergestelde?

Een gelijkrichter zet de wisselspanning om in de gelijkspanning. Een oscillator zet een gelijkspanning om in wisselspanning.

5. Voor een bruggelijkrichter is de toegepaste ingangsspanning 20Sin100 π t. Wat wordt de gemiddelde uitgangsspanning?

Nu weten we dat V = V_mZonde

V_m = 20

Dus de uitgangsspanning = 2V_m / π = 2 * 20 / π = 12.73 volt

De uitgangsspanning is = 12.73 volt.

Soedipta Roy

Hallo, ik ben Sudipta Roy. Ik heb B. Tech in elektronica gedaan. Ik ben een elektronica-liefhebber en houd mij momenteel bezig met elektronica en communicatie. Ik heb een grote interesse in het verkennen van moderne technologieën zoals AI en Machine Learning. Mijn geschriften zijn gewijd aan het verstrekken van nauwkeurige en bijgewerkte gegevens aan alle leerlingen. Iemand helpen bij het opdoen van kennis geeft mij enorm veel plezier.
Laten we verbinding maken via LinkedIn –