Circuito raddrizzatore a onda intera tramite rettifica a ponte: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

La rettifica è il processo di conversione di una corrente alternata in corrente continua.

Fase 1: Schema assemblato del progetto

La rettifica è il processo di conversione di una corrente alternata in corrente continua. Ogni alimentatore offline ha il blocco di rettifica che converte sempre la corrente alternata in corrente continua. Il blocco raddrizzatore sta aumentando la CC ad alta tensione o abbassando la sorgente della presa a muro CA alla CC a bassa tensione. Inoltre, il processo è accompagnato da filtri che levigano il processo di conversione DC. Questo progetto riguarda la conversione di una corrente alternata in corrente continua con e senza filtro. Tuttavia, il raddrizzatore utilizzato è un raddrizzatore a onda intera. Quello che segue è lo schema assemblato del progetto.

Passaggio 2: metodi di rettifica

Ci sono due tecniche di base per acquisire la rettifica. Entrambi sono come sotto:

1. Rettifica a onda intera con presa centrale Lo schema elettrico della rettifica a onda intera con presa centrale è come sotto.

2. Rettifica del ponte utilizzando quattro diodi

Quando i due dei rami di un circuito sono collegati al terzo ramo si forma un anello ed è nota come configurazione del circuito a ponte. In queste due tecniche di raddrizzamento a ponte, la tecnica preferibile è il raddrizzatore a ponte che utilizza diodi, poiché i due diodi che richiedono l'uso di un trasformatore a presa centrale non è affidabile per il processo di raddrizzamento. Inoltre, il pacchetto di diodi è facilmente disponibile sotto forma di un pacchetto, ad es. GBJ1504, DB102 e KBU1001 ecc. Il risultato è mostrato nella figura sottostante con una tensione sinusoidale di 220V con frequenza 50/60 HZ.

Componenti richiesti Il progetto può essere completato avendo un piccolo numero di componenti. I componenti richiesti come segue. 1. Trasformatore (riduzione AC 220V/15V)

2. Resistori

3. MICROFONO RB 156

4. Condensatori

5. Diodi (IN4007)

6. Tagliere di pane

7. Cavi di collegamento

8. DMM (multimetro digitale)

Nota precauzionale:

In questo progetto per avere la tensione RMS di 15 V, la sua tensione di picco sarà superiore a 21 V. Pertanto, i componenti utilizzati devono essere in grado di sostenere 25V o superiori.

Funzionamento del circuito:

È incorporato l'uso del trasformatore step-down che è costituito dagli avvolgimenti primario e secondario avvolti sul nucleo rivestito di ferro. Le spire dell'avvolgimento primario devono essere superiori a quelle delle spire dell'avvolgimento secondario. Ciascuno di questi avvolgimenti agisce come induttori separati e quando l'avvolgimento primario è alimentato con una sorgente di corrente alternata l'avvolgimento è eccitato che a sua volta genera un flusso. Considerando che l'avvolgimento secondario sta sperimentando il flusso alternato prodotto dall'induzione dell'avvolgimento primario e dall'EMF attraverso l'avvolgimento secondario. L'EMF indotto scorre quindi attraverso il circuito esterno ad esso collegato. L'induttanza dell'avvolgimento combinata con il rapporto di spire definisce la quantità di flusso generata dall'avvolgimento primario e l'EMF indotto nell'avvolgimento secondario.

Passaggio 3: schema circuitale di base

Quello che segue è lo schema circuitale di base implementato in un software.

Principio di funzionamento Per il progetto, considerando che una tensione in corrente alternata con un'ampiezza inferiore a 15 V RMS che è quasi 21 V picco-picco viene rettificata alla corrente continua utilizzando il circuito a ponte. La forma d'onda di un'alimentazione in corrente alternata può essere suddivisa nei semicicli positivi e negativi. Qui la corrente e la tensione vengono misurate dal multimetro digitale (DMM) nei valori RMS. Quello che segue è il circuito simulato per il progetto.

Quando il semiciclo positivo della corrente alternata passa attraverso i diodi D2 e D3 condurranno o saranno polarizzati direttamente, mentre i diodi D1 e D4 condurranno quando il semiciclo negativo passerà attraverso il circuito. Pertanto, durante entrambi i semicicli i diodi saranno in conduzione. La forma d'onda in uscita può essere generata come segue.

La forma d'onda nel colore rosso nella figura sopra è della corrente alternata mentre la forma d'onda nel colore verde è della corrente continua che viene rettificata tramite raddrizzatori a ponte.

Uscita con l'uso di condensatori

Per ridurre l'effetto ondulazione nella forma d'onda o per rendere continua la forma d'onda dobbiamo aggiungere il filtro del condensatore alla sua uscita. Il funzionamento di base del condensatore è quando viene utilizzato in parallelo al carico per mantenere una tensione costante alla sua uscita. Pertanto, ciò ridurrà le increspature nell'uscita del circuito.

Passaggio 4: utilizzo del condensatore da 1uF per il filtraggio

Quando si utilizza un condensatore da 1uF nel circuito attraverso il carico, si verifica un cambiamento significativo nell'uscita del circuito che è liscia e uniforme. Quello che segue è lo schema circuitale di base della tecnica.

L'uscita viene filtrata dal condensatore da 1uF che smorza l'onda solo in una certa misura poiché l'accumulo di energia del condensatore è inferiore a 1uF. Quello che segue è il risultato della simulazione dello schema elettrico.

Poiché l'ondulazione è ancora visibile nell'uscita del circuito, quindi modificando i valori del condensatore, le increspature possono essere facilmente rimosse. Di seguito sono riportati i risultati per le capacità di -1uF (verde), -4.7uF (blu), -10uF (verde senape) e -47uF (verde scuro).

Funzionamento del circuito con condensatore e calcolo del fattore di ondulazione Durante i semicicli negativi e positivi, i diodi si accoppiano come polarizzazione diretta o inversa e il condensatore viene caricato e scaricato ancora e ancora. Durante l'intervallo in cui la tensione istantanea quando l'energia immagazzinata è superiore alla tensione istantanea, il condensatore fornisce l'energia immagazzinata. Pertanto, maggiore è la capacità di memorizzazione del condensatore, minore sarà il suo effetto a catena nelle forme d'onda di uscita. Il fattore di ondulazione può essere calcolato come segue.

Il fattore di ripple viene compensato dai valori più alti del condensatore. Pertanto, l'efficienza del raddrizzatore a ponte a onda intera è quasi dell'80%, che è il doppio del raddrizzatore a semionda.

Passaggio 5: Diagramma di lavoro del progetto

Schema di lavoro del progetto