Fullbølge midtpunktlikeretter

Hvis vi snakker om enfasede diodelikerettere generelt, lar midtpunkts fullbølgelikeretteren deg få lavere tap på selve diodene, siden det bare er to dioder.

I tillegg brukes vanligvis slike likerettere i lavspenningsenheter hvor strømmen gjennom diodene er essensiell.Derfor, i dette aspektet, er en fullbølge midtpunktskrets mer fordelaktig, siden energitapene i diodene er proporsjonale med kvadratet av gjennomsnittsverdien av strømmen som flyter gjennom dem.

Og når du tenker på tilgjengelighet og kvalitet Diode Schottky (lavt foroverspenningsfall) som er allment tilgjengelig på markedet i dag, er valget til fordel for en midtpunktskrets åpenbart.

Og hvis vi snakker om transformator-pulsomformere med en push-pull transformator (bro, halvbro, push-pull) som opererer med frekvenser som er mye høyere enn den vanlige nettverksfrekvensen, er det bare likeretterkretsen med et midtpunkt som gjenstår og ikke annen.

Imidlertid vil vi i denne artikkelen fokusere på beregningen av likeretteren i forhold til en lav linjefrekvens på 50 Hz, hvor den likerettede strømmen er sinusformet.

Først av alt skal det bemerkes at i likeretteren, som er bygget i henhold til denne ordningen, forplikter den oss til å ha en transformator med to identiske sekundærviklinger eller med en sekundærvikling, men med en utgang i midten (som i hovedsak er det samme).

Spenningen som oppnås i serie fra halvviklingene til en slik transformator er faktisk tofaset i forhold til midtpunktet, som fungerer som et nullpunkt under likeretting, siden det dannes to EMF-er like i størrelse, men motsatt i retning. Det vil si at spenningene ved endeklemmene til sekundærviklingen til transformatoren, som oppstår når som helst under driften, faseforskyves med 180 grader.

De motsatte terminalene til viklingene w21 og w22 er koblet til anodene til diodene VD1 og VD2, mens spenningene u21 og u22 påført diodene er i motfase.

Derfor leder diodene strøm etter tur - hver i løpet av sin halvsyklus av forsyningsspenningen: i løpet av en halvsyklus har anoden til dioden VD1 et positivt potensial og strømmen i21 flyter gjennom den, gjennom belastningen og gjennom spole (semi-coil) w21, mens dioden VD2 er i omvendt forspenningstilstand, er den låst, derfor flyter ingen strøm gjennom halvspole w22.

I løpet av neste halvsyklus har anoden til VD2-dioden et positivt potensial og strømmen i22 flyter gjennom den, gjennom belastningen og gjennom spolen (semi-spolen) w22, mens dioden VD1 er i omvendt forspent tilstand, den er låst, derfor går ikke strømmen gjennom halvspolen w21.

Resultatet som oppnås er at strømmen går gjennom lasten alltid i samme retning, det vil si at strømmen blir likt opp. Og hver av halvdelene av sekundærviklingen til transformatoren viser seg å være lastet i bare en halv periode på to. For en transformator betyr dette at magnetisering aldri skjer i dens magnetiske krets fordi de magnetomotoriske kreftene til DC-komponentene til viklingsstrømmene er rettet motsatt.

La oss betegne den effektive spenningen mellom midtpunktet og den fjerneste terminalen til en av halvviklingene som U2. Da oppnås den gjennomsnittlige likerettede spenningen Ud mellom midtpunktet av sekundærviklingen og koblingspunktet til katodene til diodene. I dette tilfellet vil gjennomsnittsverdien av spenningen i lasten være:

Vi ser at gjennomsnittsverdien av den likerettede spenningen er relatert til effektivverdien på samme måte som gjennomsnittsverdien av strømmen er relatert til effektivverdien av strømmen med ulikrettet sinusformet spenning.

Gjennomsnittsverdien av belastningsstrømmen er funnet av formelen (der Rd er belastningsmotstanden):

Og siden strømmen går gjennom diodene i serie, kan du nå finne gjennomsnittsstrømmen til hver diode og amplituden til strømmen for hver diode. Når du velger en diode for en slik likeretter, er det viktig å være oppmerksom på at den maksimalt tillatte strømmen til dioden er litt høyere enn verdien fastsatt i henhold til denne formelen:

Når du designer en fullbølge midtpunktlikeretter, er det også viktig å huske at reversspenningen som påføres en låst diode mens den andre dioden leder, når to ganger amplituden til halvspolespenningen.Derfor må den maksimale reversspenningen for den valgte dioden alltid være større enn denne verdien:

Når utgangsspenningen (korrigert) Ud er spesifisert, vil den effektive verdien av spenningen U2 til den sekundære halvviklingen være relatert til den som følger (sammenlign med den første formelen):

I tillegg, når du designer en likeretter og setter den gjennomsnittlige utgangsspenningen Ud som skal oppnås under belastning, er det nødvendig å legge til det foroverspenningsfallet over dioden Uf (det er gitt i diodedokumentasjonen). Å multiplisere halvparten av den gjennomsnittlige belastningsstrømmen med foroverspenningsfallet over dioden gir oss mengden kraft som uunngåelig vil måtte spres i hver av de to diodene som varme:

Ved valg av dioder er det viktig å ta hensyn til dette, for å vurdere egenskapene til diodehuset, om det kan spre så mye strøm og ikke svikte samtidig. Om nødvendig må du foreta ytterligere termiske beregninger angående valg av kjøleribber som disse diodene skal festes til.