Memahami fungsi penerus jambatan dan reka bentuk litar

Penyambung jambatan adalah komponen dalam elektronik moden, yang membolehkan penukaran arus berselang (AC) ke arus langsung (DC) dengan cekap.Penukaran AC-to-DC ini dicapai melalui konfigurasi unik diod, yang mengawal aliran semasa dalam satu arah, membentuk asas untuk menggerakkan kebanyakan peranti elektronik.Penyambung jambatan biasa terdiri daripada empat diod yang diatur dalam struktur jambatan, yang dikemas dengan bahan penebat untuk memastikan keselamatan dan ketahanan.Dalam aplikasi kuasa tinggi, shell zink sering ditambah untuk meningkatkan pelesapan haba, menjadikan penerus jambatan sebagai pilihan popular dalam pelbagai aplikasi elektronik kuasa.

Katalog

Memahami penerus jambatan

Pengarah dibahagikan kepada dua kategori utama berdasarkan fasa mereka: fasa tunggal dan tiga fasa.Setiap kategori fasa terus membahagikan kepada penerus yang tidak terkawal, separuh terkawal, dan terkawal sepenuhnya.Jenis penerus yang digunakan bergantung kepada keperluan aplikasi untuk kawalan voltan.Sebagai contoh, penerus yang tidak terkawal menggunakan diod standard untuk menukar AC ke DC secara pasif, manakala penerus terkawal menggunakan penerus kawalan silikon (SCRS) atau komponen elektronik kuasa lain, yang membolehkan kawalan ke atas separuh atau bentuk gelombang penuh AC, seperti yang diperlukan.Dalam pembetulan, penerus jambatan digunakan terutamanya untuk menukar arus berganti (AC) ke arus langsung (dc), dan mereka boleh dikonfigurasi sebagai penyeret gelombang penuh atau setengah gelombang, bergantung kepada tahap kecekapan dan kesinambungan DC yang dikehendakioutput.

Rectifiers jambatan gelombang penuh

Penyearah jambatan gelombang penuh direka untuk menggunakan kedua-dua bahagian gelombang AC untuk menghasilkan output DC yang berterusan dan cekap.Jenis penerus ini menggunakan konfigurasi empat diod yang disusun dalam format jambatan.Setiap sepasang diod yang dijalankan semasa bahagian berselang -seli kitaran AC.Semasa separuh positif bentuk gelombang AC, dua diod tertentu (mis., D1 dan D3) kelakuan, yang membolehkan arus melewati beban.Separuh negatif dari bentuk gelombang, dua diod lain (mis., D2 dan D4) kelakuan, membalikkan jalan semasa tetapi mengekalkan arah aliran arus yang sama melalui beban.Gelombang penuh ini sering disukai untuk aplikasi di mana output DC yang mantap dan licin diperlukan kerana ia menukarkan seluruh bentuk gelombang AC, dengan itu mengurangkan riak dan meningkatkan kecekapan.

Penerus jambatan separuh gelombang

Penyearah jambatan separuh gelombang hanya membolehkan satu separuh daripada kitaran AC melewati, dengan berkesan menggunakan hanya separuh daripada bentuk gelombang untuk menjana DC.Persediaan ini boleh dicapai dengan menggunakan dua diod dalam konfigurasi jambatan yang mudah.Hanya separuh daripada bentuk gelombang AC (sama ada positif atau negatif) diperbetulkan, manakala separuh lagi disekat.Konfigurasi separuh gelombang menghasilkan kecekapan yang lebih rendah dan kesan riak yang lebih tinggi dalam output.Reka bentuk ini biasanya digunakan dalam aplikasi kuasa rendah atau di mana output DC stabil tidak kritikal, kerana ia menghasilkan DC berdenyut yang mungkin memerlukan penapisan tambahan.Walaupun penerus jambatan gelombang penuh umumnya lebih cekap dan lebih disukai untuk aplikasi kuasa tinggi, penerus jambatan separuh gelombang lebih mudah dan kadang-kadang berguna untuk tugas-tugas kuasa rendah.

Operasi dan faedah penerus jambatan

Penyearah jambatan memainkan peranan penting dalam sistem kuasa berasaskan alternator, di mana ia menukarkan arus berselang (AC) dari alternator ke arus langsung (DC) kepada peralatan elektronik kuasa dan bateri caj.Di samping itu, ia menghalang aliran balik arus dari bateri ke alternator, yang melindungi alternator dari potensi kerosakan yang disebabkan oleh arus terbalik.Komponen utama dalam penerus jambatan, diod silikon, mempunyai kekonduksian unidirectional.Apabila voltan positif digunakan di seluruh terminal diod dengan anod yang disambungkan ke positif dan katod kepada negatif, diod menjalankan dan membolehkan aliran semasa.Jika polariti dibalikkan, diod menghalang aliran semasa.Dengan memanfaatkan ciri ini, penerus jambatan hanya membenarkan kitaran separuh positif AC untuk lulus, berkesan menukar AC ke dalam output DC yang berdenyut.

Pelbagai penggunaan dan persediaan

Pengarah jambatan mendapati permohonan mereka dalam pelbagai situasi yang menuntut transformasi AC ke DC, menyediakan DC yang stabil dan boleh dipercayai di pelbagai platform elektronik.Untuk memastikan kuasa mantap output kepelbagaian mereka membolehkan mereka berkhidmat sebagai penyearah gelombang separuh dan gelombang penuh, dengan yang terakhir menawarkan pembetulan kitaran penuh.Malah, jambatan empat diod disukai di atas sistem ketap-diod-tap untuk kebolehpercayaannya dan peningkatan kebolehpercayaan.Juruteknik lapangan sering melaporkan bahawa menggunakan penerus jambatan memudahkan kerumitan reka bentuk litar dan meningkatkan kepercayaan sistem.Ini sering menyebabkan memilihnya sebagai penyelesaian dalam sistem bekalan kuasa.

Penukaran AC ke DC menggunakan penerus jambatan

Banyak litar dan peranti elektronik memerlukan kuasa DC yang stabil, yang dapat dicapai dengan cekap menggunakan penerus jambatan.Tidak seperti penerus gelombang separuh yang menggunakan hanya separuh daripada bentuk gelombang AC, penerus jambatan menggunakan kedua-dua separuh kitaran, dengan itu memberikan kuasa berterusan dengan kecekapan yang lebih tinggi.Dalam persediaan ini, empat diod disusun dalam konfigurasi jambatan, memastikan output DC yang boleh dipercayai dan tidak terganggu.

Prinsip litar penerus jambatan

Litar penerus jambatan adalah salah satu reka bentuk penerus yang paling biasa digunakan, yang menawarkan pembetulan gelombang penuh tanpa memerlukan pengubah pusat yang ditoreh.Litar ini, yang menghubungkan empat diod (D1, D2, D3, dan D4) dalam konfigurasi jambatan, sangat cekap, menggunakan kedua -dua bahagian positif dan negatif input AC untuk menghasilkan output DC yang lancar.

Operasi penerus jambatan

Separuh kitaran positif: Apabila voltan input AC berada dalam kitaran separuh positif, diod D1 dan D3 manakala D2 dan D4 kekal.Ini mewujudkan laluan semasa melalui D1, perintang beban (RL), dan D3, mengalir dari terminal positif sumber AC ke terminal negatif.

Separuh kitaran negatif: Semasa kitaran separuh negatif input AC, diod D2 dan D4 manakala D1 dan D3 mematikan, membalikkan laluan semasa melalui beban.Arah semasa melalui beban tetap konsisten, mengakibatkan output DC yang diperbetulkan gelombang penuh.

Ini memastikan bahawa arus mengalir melalui beban ke arah yang sama semasa kedua-dua separuh kitaran input AC, dengan itu mencapai output DC yang berterusan.Di samping itu, setiap diod dalam penerus jambatan hanya perlu mengendalikan separuh daripada voltan puncak AC, yang membolehkan keperluan voltan terbalik yang lebih rendah berbanding dengan penerus pusat-ketuk.

Menapis dan melicinkan output dc

Penapisan Bekalan Kuasa: Untuk mencapai output DC yang lebih lancar, kapasitor diletakkan di seluruh beban (RL) sebagai penapis.Caj kapasitor ini apabila voltan yang diperbetulkan meningkat dan dilepaskan melalui RL apabila voltan berkurangan, dengan itu melicinkan turun naik voltan.Untuk beban dengan variasi semasa yang minimum, penapis kapasitor mudah berkesan, manakala penapis LC (induktor-kapasitor) lebih disukai untuk aplikasi semasa yang lebih tinggi dengan riak minimum.

Pemilihan kapasitor penapis : Kapasiti kapasitor penapis bergantung kepada kekerapan input dan keperluan beban AC.Kapasiti yang lebih besar membantu mengekalkan voltan output yang lebih stabil.Biasanya, kapasitans (c) dipilih berdasarkan pemalar masa pelepasan (τ = RLC), di mana t ialah tempoh input AC.Untuk kegunaan praktikal, kapasitor yang dinilai sedikit di atas voltan puncak maksimum isyarat yang diperbetulkan memastikan kebolehpercayaan dan meminimumkan riak dalam output DC.

Soalan Lazim [Soalan Lazim]

1. Apakah penerus jambatan yang digunakan?

Pengarah jambatan menukar input AC ke output DC, yang biasa digunakan dalam bekalan kuasa untuk menyediakan voltan DC yang dikawal selia untuk peranti elektronik.

2. Di manakah penerus jambatan biasanya digunakan?

Penyambung jambatan digunakan dalam banyak bekalan kuasa isi rumah dan perindustrian, menukar AC ke DC untuk peralatan dan elektronik.

3. Bagaimanakah penerus jambatan berfungsi?

Pengaturan diod jambatan jambatan menapis separuh negatif kitaran AC, yang membolehkan output DC mengalir ke satu arah.

5. Adakah penerus jambatan penyearah gelombang penuh?

Ya, ia membetulkan kedua-dua bahagian gelombang AC, menjadikannya penerus gelombang penuh.

6. Apakah batasan penerus jambatan?

Pengarah jambatan memerlukan empat diod, yang boleh memperkenalkan titisan voltan, dan mungkin tidak sesuai untuk aplikasi voltan rendah kerana titisan ini.