מיישר נקודת אמצע גל מלא

אם אנחנו מדברים על מיישרי דיודות חד פאזיים באופן כללי, אז מיישר הגל המלא של נקודת האמצע מאפשר לך לקבל הפסדים נמוכים יותר על הדיודות עצמן, מכיוון שיש רק שתי דיודות.

בנוסף, בדרך כלל משתמשים במיישרים כאלה במכשירי מתח נמוך שבהם הזרם דרך הדיודות הוא חיוני. לכן, בהיבט זה, מעגל נקודת אמצע של גל מלא הוא יתרון יותר, שכן הפסדי האנרגיה בדיודות הם פרופורציונליים לריבוע. מהערך הממוצע של הזרם הזורם דרכם.

וכשחושבים על זמינות ואיכות דיודה שוטקי (מפלת מתח נמוכה קדימה) הזמינים כיום בשוק, הבחירה לטובת מעגל נקודת אמצע ברורה.

ואם אנחנו מדברים על ממירי שנאים-פולסים עם שנאי דחיפה (גשר, חצי גשר, דחיפה-משיכה) הפועלים בתדרים גבוהים בהרבה מתדר הרשת הרגיל, אז נשאר רק מעגל המיישר עם נקודת אמצע ולא אַחֵר.

עם זאת, במאמר זה נתמקד בחישוב המיישר ביחס לתדר קו נמוך של 50 הרץ, כאשר הזרם המיושר הוא סינוסואידי.

קודם כל, יש לציין שבמיישר, הבנוי לפי סכמה זו, הוא מחייב אותנו שיהיה לנו שנאי עם שתי פיתולים משניים זהים או עם פיתול משני אחד, אבל עם יציאה באמצע (שזה בעצם אותו הדבר).

המתח המתקבל בסדרה מחצאי הפיתולים של שנאי כזה הוא למעשה דו-פאזי ביחס לנקודת האמצע, הפועלת כנקודת אפס במהלך התיקון, שכן נוצרים כאן שני EMF שווים בגודלם אך מנוגדים בכיוון. כלומר, המתחים במסופי הקצה של הפיתול המשני של השנאי, המתעוררים בכל רגע של פעולתו, מוסטים פאזה ב-180 מעלות.

המסופים הנגדיים של הפיתולים w21 ו-w22 מחוברים לאנודות של הדיודות VD1 ו-VD2, בעוד המתחים u21 ו-u22 המופעלים על הדיודות נמצאים באנטיפאז.

לכן, הדיודות מוליכות זרם בתורן - כל אחת במהלך חצי מחזור מתח האספקה ​​שלה: במהלך חצי מחזור אחד, לאנודה של הדיודה VD1 יש פוטנציאל חיובי והזרם i21 זורם דרכה, דרך העומס ודרך סליל (חצי סליל) w21, בעוד שהדיודה VD2 נמצאת במצב הטיה הפוכה, היא נעולה, ומכאן שלא זורם זרם דרך חצי סליל w22.

במהלך חצי המחזור הבא, לאנודה של דיודה VD2 יש פוטנציאל חיובי והזרם i22 זורם דרכה, דרך העומס ודרך הסליל (חצי סליל) w22, בעוד שהדיודה VD1 נמצאת במצב מוטה הפוך, הוא נעול, לכן הזרם אינו זורם דרך חצי הסליל w21.

התוצאה שהושגה היא שהזרם זורם דרך העומס תמיד באותו כיוון, כלומר הזרם מתוקן. וכל אחד מחצאי הפיתול המשני של השנאי מתברר כעמוס רק לחצי תקופה של שניים. עבור שנאי, זה אומר שמגנטיזציה לעולם לא מתרחשת במעגל המגנטי שלו מכיוון שהכוחות המגנטו-מוטיבים של רכיבי ה-DC של הזרמים המתפתלים מכוונים הפוך.

הבה נסמן את המתח האפקטיבי בין נקודת האמצע למסוף הרחוק של אחת מחצאי הפיתולים כ-U2. אז מתקבל המתח המיושר הממוצע Ud בין נקודת האמצע של הפיתול המשנית לנקודת החיבור של הקתודות של הדיודות. במקרה זה, הערך הממוצע של המתח בעומס יהיה:

אנו רואים שהערך הממוצע של המתח המיושר קשור לערך ה-rms באותו אופן שבו הערך הממוצע של הזרם קשור לערך ה-rms של הזרם עם מתח סינוסואידי לא מתוקן.

הערך הממוצע של זרם העומס נמצא על ידי הנוסחה (כאשר Rd היא התנגדות העומס):

ומכיוון שהזרם זורם דרך הדיודות בסדרה, כעת ניתן למצוא את הזרם הממוצע של כל דיודה ואת משרעת הזרם עבור כל דיודה. בעת בחירת דיודה עבור מיישר כזה, חשוב לשים לב לעובדה שהזרם המרבי המותר של הדיודה גבוה מעט מהערך שנקבע על פי נוסחה זו:

בעת תכנון מיישר נקודת אמצע של גל מלא, חשוב גם לזכור שהמתח ההפוך המופעל על דיודה נעולה בזמן שהדיודה השנייה מוליכה מגיע לכפול מהמשרעת של מתח חצי הסליל.לכן, המתח ההפוך המרבי עבור הדיודה שנבחרה חייב להיות תמיד גדול מהערך הזה:

כאשר צוין מתח הפלט (המתוקן) Ud, אזי הערך האפקטיבי של המתח U2 של חצי הפיתול המשני יהיה קשור אליו באופן הבא (השווה לנוסחה הראשונה):

בנוסף, בעת תכנון מיישר והגדרת מתח המוצא הממוצע Ud שיתקבל בעומס, יש צורך להוסיף לו את ירידת המתח קדימה על פני הדיודה Uf (היא מובאת בתיעוד הדיודה). הכפלת מחצית זרם העומס הממוצע במפלת המתח הקדמית על פני הדיודה נותנת לנו את כמות הכוח שבהכרח תצטרך להתפזר בכל אחת משתי הדיודות כחום:

בבחירת דיודות, חשוב לקחת זאת בחשבון, להעריך את היכולות של בית הדיודה, האם הוא יכול לפזר כל כך הרבה כוח ולא להיכשל בו זמנית. במידת הצורך, יהיה עליך לבצע חישובים תרמיים נוספים לגבי בחירת גופי הקירור אליהם יחוברו דיודות אלו.