Напряжение после диодного моста и конденсатора
Очень много вопросов задают по статье как получить из переменного напряжения постоянное. Напомню, что мы получали постоянное напряжение с помощью типичной схемы, которая используется во всей электронике:. Да, та статья получилась чуток сыровата, но суть преобразования переменного тока в постоянный мы постарались объяснить на пальцах. Придется возвращаться к истокам.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Диодный мост. Напряжение после диодного моста и конденсатора
- Что получается после выпрямления
- Как рассчитать емкость гасящего конденсатора простого блока питания
- Как сделать простой блок питания на 12 вольт из трансформатора, выпрямителя, конденсатора.
- Диодный мост. Напряжение после диодного моста и конденсатора
- Что получается после выпрямления
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Простой расчет диодов и конденсаторов для схемы умножителя напряжения 4U, пояснение принципа работы
Диодный мост. Напряжение после диодного моста и конденсатора
Выпрямитель – это устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное. Это одна из самых часто встречающихся деталей в электроприборах, начиная от фена для волос, заканчивая всеми типами блоков питания с выходным напряжением постоянного тока.
Есть разные схемы выпрямителей и каждая из них в определённой мере справляется со своей задачей.
В этой статье мы расскажем о том, как сделать однофазный выпрямитель, и зачем он нужен. Выпрямителем называется устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный.
Простыми словами: постоянное по знаку, но изменяющееся по величине. Он выпрямляет только одну полуволну входного напряжения. Характерны сильные пульсации и пониженное относительно входного напряжение. Соответственно, выпрямляется две полуволны. Пульсации ниже, напряжение выше чем на входе выпрямителя — это две основных характеристики. Стабилизированным называется напряжение, которое не изменяется по величине независимо ни от нагрузки, ни от скачков входного напряжения.
Для трансформаторных источников питания это особенно важно, потому что выходное напряжение зависит от входного и отличается от него на Ктрансформации раз. Нестабилизированное напряжение — изменяется в зависимости от скачков в питающей сети и характеристик нагрузки.
С таким блоком питания из-за просадок возможно неправильное функционирование подключенных приборов или их полная неработоспособность и выход из строя.
Основные величины переменного напряжения – амплитудное и действующее значение. Если говорят об амплитудной величине, то имеют в виду, сколько вольт от нуля до верхней точки полуволны синусоиды.
Опустив теорию и ряд формул можно сказать, что действующее напряжение в 1. Однополупериодный выпрямитель состоит из одного диода. Он просто не пропускает обратную полуволну. На выходе получается напряжение с сильными пульсациями от нуля до амплитудного значения входного напряжения. Если говорить совсем простым языком, то в этой схеме к нагрузке поступает половина от входного напряжения.
Но это не совсем корректно. Двухполупериодные схемы пропускают к нагрузке обе полуволны от входного. Выше в статье упоминалось об амплитудном значении напряжения, так вот напряжение на выходе выпрямителя то же ниже по величине, чем действующее переменное на входе.
Но, если сгладить пульсации с помощью конденсатора, то, чем меньшими будут пульсации, тем ближе напряжение будет к амплитудному. Первая схема более распространена.
Её можно подключить напрямую к сети В, так сделано в современных импульсных блоках питания, или на вторичные обмотки сетевого 50 Гц трансформатора. Диодные мосты по этой схеме можно собирать из дискретных отдельных диодов или использовать готовую сборку диодного моста в едином корпусе.
Вторая схема — выпрямитель со средней точкой не может быть подключена напрямую к сети. Её смысл заключается в использовании трансформатора с отводом от середины. По своей сути — это два однополупериодных выпрямителя, подключенные к концам вторичной обмотки, нагрузка одним контактом подключается к точке соединения диодов, а вторым — к отводу от середины обмоток. Её преимуществом перед первой схемой является меньшее количество полупроводниковых диодов.
А недостатком — использование трансформатора со средней точкой или, как еще называют, отводом от середины. Они менее распространены чем обычные трансформаторы со вторичной обмоткой без отводов.
Питание пульсирующим напряжением неприемлемо для ряда потребителей, например, источники света и аудиоаппаратура.
Тем более, что допустимые пульсации света регламентируются в государственных и отраслевых нормативных документах.
Для сглаживания пульсаций используют фильтры — параллельно установленный конденсатор, LC-фильтр, разнообразные П- и Г-фильтры…. Но самый распространенный и простой вариант — это конденсатор, установленный параллельно нагрузке.
Его недостатком является то, что для снижения пульсаций на очень мощной нагрузке придется устанавливать конденсаторы очень большой емкости — десятки тысяч микрофарад. Его принцип работы заключается в том, что конденсатор заряжается, его напряжение достигает амплитуды, питающее напряжение после точки максимальной амплитуды начинает снижаться, с этого момента нагрузка питается от конденсатора. Конденсатор разряжается в зависимости от сопротивления нагрузки или её эквивалентного сопротивления, если она не резистивная.
Чем больше емкость конденсатора — тем меньшие будут пульсации, если сравнивать с конденсатором с меньшей емкостью, подключенного к этой же нагрузке.
Скорости разряда конденсатора зависит от потребляемого нагрузкой тока. Её можно определить по формуле постоянной времени:. Таким образом, с полностью заряженного состояния до полностью разряженного конденсатор разрядится за t. Заряжается с той же скоростью, если заряд происходит через резистор, поэтому в нашем случае это неважно.
Отсюда следует — чтобы добиться приемлемого уровня пульсаций он определяется требованиями нагрузки к источнику питания нужна емкость, которая разрядится за время в разы превышающее t.
Так как сопротивления большинства нагрузок сравнительно малы, нужна большая емкость, поэтому в целях сглаживания пульсаций на выходе выпрямителя применяют электролитические конденсаторы, их еще называют полярными или поляризованными. Обратите внимание, что путать полярность электролитического конденсатора крайне не рекомендуется, потому что это чревато его выходом из строя и даже взрывом. Современные конденсаторы защищены от взрыва — у них на верхней крышке есть выштамповка в виде креста, по которой корпус просто треснут.
Но из конденсатора выйдет струя дыма, будет плохо, если она попадет вам в глаза. Расчет емкости ведется исходя из того какой коэффициент пульсаций нужно обеспечить. Если выражаться простым языком, то коэффициентом пульсаций показывает, на какой процент проседает напряжение пульсирует. Для большинства типов аппаратуры коэффициент пульсаций берется 0. Дополнительно желательно установить керамический конденсатор как можно большей емкости, для фильтрации от высокочастотных помех.
Если нужно получить высокое напряжение, и вы пренебрегаете гальванической развязкой то можно исключить трансформатор из списка, тогда вы получите постоянное напряжение вплоть до В.
Такая схема стоит на входе импульсных блоков питания, например, такого как у вас на компьютере. Это нестабилизированный блок питания постоянного тока со сглаживающим конденсатором. Напряжение на его выходе больше чем переменное напряжение вторичной обмотке. Эта величина зависит от емкости сглаживающего конденсатора. У конденсатора две основных характеристики — емкость и напряжение.
Напряжение конденсатора должно превышать амплитудное напряжение на выходе выпрямителя хотя бы в половину. Если фактическое напряжение на обкладках конденсатора превысит номинальное — велика вероятность его выхода из строя.
Старые советские конденсаторы делались с хорошим запасом по напряжению, но сейчас все используют дешевые электролиты из Китая, где в лучшем случае есть малый запас, а в худшем — и указанного номинального напряжения не выдержит.
Поэтому не экономьте на надежности. Стабилизированный блок питания отличается от предыдущего всего лишь наличием стабилизатора напряжения или тока. Так вы можете получить любое напряжение, единственное условие при использовании подобных стабилизаторов, это то, напряжение до стабилизатора должно превышать стабилизированную выходную величину хотя бы на 1.
Рассмотрим, что написано в даташите 12В стабилизатора L Входное напряжение не должно превышать 35В, для стабилизаторов от 5 до 12В, и 40В для стабилизаторов на В.
Но выходной ток достаточно скромный — всего 1. Если у вас есть PNP-транзисторы, можно использовать эту схему:. Стоит отметить, что во второй схеме выходное напряжение будет меньше напряжения стабилизации на 0. Для компенсации этого падения в цепь был введен диод D1. Можно и в параллель установить два линейных стабилизатора, но не нужно!
Из-за возможных отклонений при изготовлении нагрузка будет распределяться неравномерно и один из них может из-за этого сгореть. Установите и транзистор, и линейный стабилизатор на радиатор, желательно на разные радиаторы. Они сильно греются. Простейший регулируемый блок питания можно сделать с регулируемым линейным стабилизатором LM, её ток тоже до 1. В последних двух схемах есть индикация включения, которая показывает наличие напряжения на выходе диодного моста, выключатель В, предохранитель первичной обмотки.
Вот пример регулируемого зарядного устройства для аккумулятора с тиристорным регулятором в первичной обмотке, по сути такой же регулируемый блок питания.
Выпрямитель используется в источниках питания для получения постоянного тока из переменного. Без его участия не получится запитать нагрузку постоянного тока, например светодиодную ленту или радиоприемник.
Также используются в разнообразных зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов, есть ряд схем с использованием трансформатора с группой отводов от первичной обмотки, которые переключаются галетным переключателем, а во вторичной обмотке установлен только диодный мост. Переключатель устанавливают со стороны высокого напряжения, так как, там в разы ниже ток и его контакты не будут пригорать от этого.
По схемам из статьи вы можете собрать простейший блок питания как для постоянной работы с каким-то устройством, так и для тестирования своих электронных самоделок. Схемы не отличаются высоким КПД, но выдают стабилизированное напряжение без особых пульсаций, следует проверить емкости конденсаторов и рассчитать под конкретную нагрузку. Они отлично подойдут для работы маломощных аудиоусилителей, и не создадут дополнительного фона.
Регулируемый блок питания станет полезным автолюбителями и автоэлектрикам для проверки реле регулятора напряжения генератора. Регулируемый блок питания используется во всех областях электроники, а если его улучшить защитой от КЗ или стабилизатором тока на двух транзисторах, то вы получите почти полноценный лабораторный блок питания. Главная идея Nissan x OPUS заключается в том, чтобы обеспечить путешественников электроэнергией вдали от цивилизации. Для этого предлагается использовать отработанные аккумуляторные батареи электромобилей.
Только по-настоящему важные новости энергетики. Использование материалов elektrovesti. Блок питания БП — устройство, предназначенное для формирования напряжения, необходимого системе, из напряжения электрической сети. Определение Выпрямителем называется устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный. Различают два типа выпрямителей: – Однополупериодный.
Что значит стабилизированное и нестабилизированное напряжение? Выходное напряжение Основные величины переменного напряжения – амплитудное и действующее значение.
Что получается после выпрямления
Это как так я чтото не понял? Может мультиметр гонит? Выход 24VAC — это переменный ток. Измеряете вы на выходе эффективное значение переменного напряжения, а после выпрямителя получаете постоянный ток, величина которого близка к амплитудному значению переменного напряжения. Для синусоидальной формы эта разница будет составлять 1,41 корень из 2 , минус падение напряжения на выпрямительных диодах около 0,7 В. У меня получается 32,4 В. Мне так р проспорили, когда я сказал, что размах синусоиды в розетке с копейками вольт.
Бросок тока при включении может сжечь диодный мост. может долго присутствовать напряжение даже после отключения БП от сети.
Как рассчитать емкость гасящего конденсатора простого блока питания
Мост бывает через реку, через овраг, а также через дорогу. А вот на этот вопрос мы с вами попробуем найти ответ. Но если в диодном мосту есть диоды, значит, в одном направлении диод будет пропускать электрический ток, а в другом нет.
Это свойство диодов мы использовали, чтобы определить их работоспособность. Поэтому мост из диодов используется, чтобы из переменного напряжение получать постоянное напряжение. Как мы с вами видим, схема состоит из четырех диодов. Но чтобы схемка диодного моста заработала, мы должны правильно соединить диоды, и правильно подать на них переменное напряжение. На эти два вывода мы подаем переменное напряжение, а снимаем постоянное напряжение с других двух выводов: с плюса и минуса. Для того, чтобы превратить переменное напряжение в постоянное можно использовать один диод для выпрямления, но не желательно.
Как сделать простой блок питания на 12 вольт из трансформатора, выпрямителя, конденсатора.
Потому что на выходе с диодного моста мы имеем пульсирующее напряжение по сути мост инвертирует отрицательную полуволну синусоиды в положительную. Конденсатор за счет своей емкости сглаживает пульсации, чем выше емкость конденсатора, тем ближе напряжение к постоянному. Раньше, раньше в выпрямителях вообще использовали П -образные фильтры, состоящие из двух как минимум электролитических конденсаторов и дросселя.
Всё это предпринималось для сглаживания пульсации выпрямленного напряжения тока и защиты от ВЧ помех через источник питания.
Регистрация Вход. Ответы Mail.
Диодный мост. Напряжение после диодного моста и конденсатора
Блог new. Технические обзоры. Опубликовано: , Эту страницу нашли, когда искали : как посчитать падение напряжения на конденсаторе , конденсатор ёмкостью 0,4 мкф отключили от сети переменного тока в момент времени, когда фаза наряжения соответствовала 0,01 сек от начала период. Версия для печати. Плата-конструктор регулируемого блока питания, или правильный блок питания должен быть тяжелым часть 2.
Что получается после выпрямления
Здравствуйте, гость Вход Регистрация. Правила Форума “Электрик”. Файловый архив форумов. Искать только в этом форуме? Дополнительные параметры. Сайт Электрик.
Если таким напряжение заряжать конденсатор, не подключая нагрузку что после диодного моста частота переменной составляющей.
Поиск новых сообщений в разделах Все новые сообщения Компьютерный форум Электроника и самоделки Софт и программы Общетематический.
Новичок в электронике и диодный мост. Сообщение от rhjirftyjn.
Канал ЭлектроХобби на YouTube. Если вам нужен источник постоянного питания с напряжением 12 вольт, а его нет под рукой, то его можно и купить. Если брать дешёвый блок питания, то его качество будет оставлять желать лучшего. Обычно такие недорогие БП хороши только с виду. Когда их открываешь, то оказывается, что его характеристики указанные на корпусе по току завышены.
Войти через uID.
Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы – лидеры Квадрокоптер летит токо в верх модель YH 1 ставка. Не взлетает квадрокоптер 1 ставка. Перестал работать Mi band 4 1 ставка.
Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Электроника Блок питания. Интересную тему подняли, тут помимо действующего значения напряжения и максимально амплитудного, есть ещё и обратная ЭДС с источником Гц, так как если после диодного моста низкочастотный фильтр из конденсаторов нужно рассчитывать по току, да и в добавок ко всему если тока источника не будет хватать на пусковой ток, то из за просадок будем иметь дело ещё и с обратным ЭДС, и если без диодов то ток источника питания, должен превышать рабочий ток и ток обратного ЭДС.
Так как обратная ЭДС будет давать напряжение обратной полярности со значением превышающим значение напряжения источника напряжения.
Что такое диодный мост?
- Авторы
- Руководители
- Файлы работы
- Наградные документы
Русин М.В. 1
1мбоу сош с. Лопатино
Колчина Н.Н. 1
1мбоу сош с. Лопатино
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке “Файлы работы” в формате PDF
Введение:
Нам часто говорят, что мы живем в веке технического прогресса. В каждом доме есть много электрических приборов, которые помогают нам выполнять домашнюю работу.
Рассматривая внешний вид некоторых приборов, я заметил, что они имеют блоки питания. Я узнал, что учёные долго спорили о том , какой ток использовать : постоянный или переменный. И пришли к выводу, что каждый из них нужен и важен одинаково для разных задач. Так от переменного тока не работают устройства, созданные для постоянного тока. А от постоянного тока не работают устройства, созданные для переменного тока.
Таким образом все электроприборы можно поделить на две категории потребления электрического тока:
приборы большого потребления электрического тока: холодильник, св печ, стиральная машина-автомат, обогреватель и другие
Приборы низкого потребления электрического тока: магнитофон, видео камера, фотоаппарат, инбулайзерный ингалятор и др.
Напряжение их питания составляет от 4 до 14 до 4 Вольт. Самым распространённым является 5 Вольт. Но все они питаются от бытовой электрической сети.
А ведь в обычной розетке переменное напряжение 220 Вольт с частотой 50 Герц!
Таким образом возник вопрос, с помощью какого устройства преобразуется напряжение электрического тока из 220 в 4-5 V.
2. Гипотеза, цель работы, задачи, объект исследования.
Гипотеза исследования – возможность создания устройства для питания маломощных устройств от сети переменного тока в домашних условиях
Объект исследования: устройство преобразования переменного тока в постоянный.
Цель:Создать устройство, которое преобразует электрический ток из переменного в постоянный.
Задачи
Изучить природу электрического тока.
Анализ процессов в схеме выпрямительного диодного моста.
3.
Исследование осциллограмм входного и выходного напряжения для выпрямительного моста.
3. Собрать диодный мост в домашних условиях
4. Проверить его работу
Что такое диодный мост, история создания и его устройство
Одним из базовых элементов в современной электронике является диод. Он используется в схемах, где необходимо выпрямление переменного тока, и применяется практически во всех бытовых приборах. Найти его можно в телевизоре, компьютере, холодильнике, магнитофоне и т.д. Так же он широко используется в промышленной электронике, входит в состав схем, управляющих технологическими процессами. Мощные силовые диоды используются в полууправляемых тиристорных преобразователях. На базе диода собрана так называемая схема Гертца, которая получила название диодный мост. Соединение диодов по мостовой схеме позволило выпрямлять переменное напряжение и преобразовывать его в пульсирующее, которое потом можно стабилизировать и выпрямить с помощью схем стабилизации напряжения и конденсаторов.
В результате на выходе такого прибора можно получить постоянное напряжение. Во времена Лео Гертца использовать диодный мост было проблематично, так как диоды в то время были ламповые. Ставить на выпрямление переменного тока сразу четыре лампы было, по крайней мере, непрактично, в то время они были очень дорогими. Ситуация сильно изменилась с появлением полупроводниковых приборов, они гораздо компактнее и дешевле.
Дио́дный мо́ст — электрическая схема, предназначенная для преобразования («выпрямления») переменного тока в пульсирующий. Такое выпрямление называется двухполупериодным[1].
Схемы однофазного моста Гретца итрёхфазного выпрямителя Ларионова на трёх параллельных полумостах
Выпрями́тель (электрического тока) — преобразователь электрической энергии; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток .
Большинство выпрямителей создаёт не постоянный, а пульсирующий ток, для сглаживания пульсаций применяют фильтры.
Устройство, выполняющее обратную функцию — преобразование постоянного тока в переменный ток называется инвертором.
Из-за принципа обратимости электрических машин выпрямитель и инвертор являются двумя разновидностями одной и той же электрической машины (справедливо только для инвертора на базе электрической машины).
Двухполупериодное выпрямление с помощью моста (по сравнению с однополупериодным) позволяет:
получить на выходе напряжение с повышенной частотой пульсаций, которое проще сгладить фильтром на конденсаторе
избежать постоянного тока подмагничивания в питающем мост трансформаторе
увеличить его КПД, что позволяет сделать его магнитопровод меньшего сечения.
Недостатки
Происходит двойное падение напряжения по сравнению с однополупериодным выпрямлением (прямое напряжение диода × 2 ≈ 1 В), это иногда нежелательно в низковольтных схемах. Частично этот недостаток может быть преодолен за счет использования диодов Шоттки с малым падением напряжения.
При перегорании одного из диодов схема превращается в однополупериодную, что может быть не замечено вовремя, и в устройстве появится скрытый дефект.
Конструкция
Внешний вид однокорпусных мостов
Мосты могут быть изготовлены из отдельных диодов, и могут быть выполнены в виде монолитной конструкции (диодная сборка).
Монолитная конструкция, как правило, предпочтительнее — она дешевле и меньше по объёму (хотя не всегда той формы, которая требуется). Диоды в ней подобраны на заводе и наверняка имеют одинаковые параметры и при работе находятся в одинаковом тепловом режиме.
Сборку проще монтировать.
В монолитной конструкции при выходе из строя одного диода приходится менять весь монолит. В конструкции из отдельных диодов может меняться только один диод. Какую конструкцию применить решает конструктор, в зависимости от назначения устройства.
Собрать диодный мост можно и самому, например, для собственной домашней лаборатории. Для этого подбираем четыре диода с допустимым обратным напряжением 400-500 Вольт. Катоды одной пары диодов соединяем вместе – это будет плюсовой вывод моста. Аноды второй пары также соединяем вместе – это, соответственно, минусовой вывод. Теперь объединяем две пары в мостовую схему, на оставшиеся два вывода можно подавать переменное напряжение. На выходе диодного моста запаиваем полярный конденсатор и параллельно ему – разрядное сопротивление. Получился диодный мост, который можно вмонтировать в рабочий стол и подсоединить через переменное высокоомное сопротивление к питающей сети.
Выходное напряжение такого устройства будет регулироваться от нуля и до величины амплитудного значения питающей сети, что очень удобно для питания маломощных схем в процессе наладки или для создания опорного напряжения. Также мостовая схема применяется в автомобиле, здесь используется так называемый диодный мост генератора. Он служит для преобразования переменного напряжения, которое вырабатывает генератор, в постоянное напряжение, которое используется во всех устройствах автомобиля. Постоянное напряжение также необходимо для подзарядки автомобильного аккумулятора. Выход из строя даже одного элемента диодного моста приводит к нестабильной работе всей схемы. Для сварки постоянным током также необходимо использование диодного моста. В этом случае применяют диоды большей мощности, чем в автомобиле, и с большим допустимым значением обратного напряжения. Диодный мост для сварочного аппарата можно собрать самостоятельно, используя мощные диоды. Класс диодов выбирается в зависимости от питающего напряжения, получаемого со сварочного трансформатора.
Создание диодного моста
Существует принципиально два разных типа блоков питания: импульсный блок питания и классический трансформаторный блок питания
Мы решили сами собрать трансформаторный блок питания.
Наша работа проходила в 3 этапа.
На первом этапе, я изучил природу полупроводников, свойства электрического тока, что такое диод и диодный мост –выпрямитель. Для изучения мне понадобились книги по физике, видеоматериалы по этой теме найденные в Интернете. По составленным схемам я собирал простые электрические цепи.
Так же я рассматривал в мастерской конденсаторы, диоды, трансформаторы. Мне объясняли, как они работают, и что диоды настоящие волшебники, без них нет ни одного устройства электроники.
После изучения теоретического материала мы приступили ко второму этапу нашей работы: сборке необходимых электронных элементов для создания диодного моста – выпрямителя
Для этого нам понадобятся: понижающий трансформатор с 220 до 14 Вольт, 4 диода марки Д7Ж (для маломощных потребителей), конденсатор : С1 10 мкФ, 50 Вольт, соединительные провода и схема диодного моста выпрямителя.
В нашей схеме одним из главных элементов является диодныймост.
Он имеет пропустимость в одну сторону. Анодом называют положительный вывод катодом отрицательный вывод
Подобрав четыре диода с допустимым обратным напряжением 400-500 Вольт. Катоды одной пары диодов соединяем вместе – это будет минусовой вывод моста. Аноды второй пары также соединяем вместе – это, плюсовой вывод. Теперь объединяем две пары в мостовую схему, на оставшиеся два вывода можно подавать переменное напряжение. Получился диодный мост, который можно использовать для выпрямления переменного тока от трансформатора.
Таким образом, собрав цепь из трансформатора, диодного моста выпрямителя и конденсатора, мы смогли безопасно подключить прибор к основному источнику питания мощностью 220 вольт.
Измерив тестером напряжение на выходе, мы убедились что цепь имеет напряжение 12 вольт.
Теперь с помощью соединительных проводов мы можем подключать маломощные электроприборы, низковольтные лампы и другие потребители требующие питания постоянным токов в 12 Вольт..
Заключение:
На третьем этапе нашего исследования мы проанализировали нашу работу, выявили ошибки при диагностике устройства, и сделали следующие выводы:
приборам с низким потреблением напряжения требуется дополнительное устройство для понижения и выпрямления переменного тока;
Собрать трансформаторный блок питания можно и самому, например, для собственной домашней лаборатории.
несмотря на активное внедрение в электронику микросхем, которые заменили многие объемные электронные устройства, диодный мост продолжает существовать как универсальный способ преобразования переменного тока в постоянный.
Список использованных источников и литературы.
1.http://fb.ru/article/58090/dlya-chego-nujen-diodnyiy-most
2. Физика с основами электротехники Аркадий Пинский, Григорий Граковский , УлГТУ, 2012
3.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B9%D0%BD%D0%B0_%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%B2
4.Головин П.П. Школьный физико-технический кружок: кн. Для учителя: Из опыта работы/ под ред. Б.М. Игошева. – М.: Просвещение, 1991. – 159 с.
Просмотров работы: 166
Выходное напряжение мостового выпрямителя: форма волны и формула
22.12.2021 Инженер ЭЛЕКТРОННЫЙ 0
Выходное напряжение мостового выпрямителя представляет собой изменяющееся во времени напряжение постоянного тока. В этой статье вы узнаете о характеристиках формы выходного сигнала и формуле для расчета значения выходного напряжения и тока схемы диодного моста.
Содержание
Форма выходного напряжения мостового выпрямителя 1.
Принципиальная схема Принципиальная схема мостового выпрямителя с резистивной нагрузкой показана ниже. На рисунке а показана схема мостового выпрямителя без трансформатора. Рисунок b представляет собой схему мостового выпрямителя с использованием трансформатора, обычно трансформатора, используемого для снижения значения переменного напряжения.
Принципиальная схема мостового выпрямителя
Форма выходного тока и напряжения схемы мостового выпрямителя, соответствующая входному напряжению Vin, приложенному к мостовому выпрямителю, как показано ниже. Входное напряжение имеет частоту 50 Гц или период: T = 0,02 с.
2. Принцип действия:В диапазоне 0 < t < 0,01 напряжение питания Vin > 0. Следовательно, D1 и D2 будут проводящими, а D3 и D4 смещены в обратном направлении.
После полупериода 0,01 < t < 0,02 напряжение источника меняет полярность. Следовательно, D3 и D4 будут проводящими, а D1 и D2 смещены в обратном направлении.
Мы видим, что после каждого полупериода (T/2 = 0,01) форма выходного сигнала повторяется. Другими словами, выходная частота в два раза превышает входную частоту.
Моделирование видео
Выходное напряжение и ток
. Когда входной ток меняет направление с положительного на отрицательное, выходной ток остается положительным. В случае использования резистивной нагрузки форма выходного тока такая же, как форма выходного напряжения.
Формула для расчета выходного напряжения и токаУравнение входного напряжения: VIN = UM.SIN (WT)
+ Среднее выходное напряжение Значение: ID
+ Среднеквадратичное выходное напряжение: U Странство
+ среднеквадратичные выходные ток: I RMS
Для рекриода мост с использованием Capacit gippacit, ritter warpacit, ritter stic будет меньше, а среднее напряжение увеличится (рисунок ниже).
Если емкость конденсатора достаточно велика, выходное напряжение будет прямой линией. И тогда среднее выходное напряжение равно пиковому напряжению источника Ud = Um.
Схема мостового выпрямителя с фильтрующим конденсатором
>>> Подробнее:
Работа однофазного мостового выпрямителя (10 цепей)
Схема однополупериодного выпрямителя (8 цепей)
волновой выпрямитель (7 цепей)
8 принципиальных схем цепи трехфазного выпрямителя
Полномостовой выпрямитель — Объяснение инженерного мышления
Узнайте о полномостовом выпрямителе — как преобразовать переменный переменный ток в постоянный постоянный ток. Использование конденсаторов для фильтрации рифленой волны постоянного тока в гладкий постоянный ток с помощью экспериментов.
Помните, что электричество опасно и может привести к летальному исходу. Вы должны быть квалифицированы и компетентны для выполнения любых электромонтажных работ.
Прокрутите вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube.
Наиболее распространенным методом является двухполупериодный мостовой выпрямитель. Здесь используются четыре диодных узла. Источник переменного тока подключается между первым и вторым диодами, а нейтраль между третьим и четвертым. Положительный выход постоянного тока подключается между вторым и третьим диодами, а отрицательный — между первым и четвертым диодами. В положительной половине синусоиды ток течет через диод номер два, через нагрузку, через диод номер четыре и обратно в трансформатор.
В отрицательной половине ток течет через диод номер три, через нагрузку, через диод номер один и обратно в трансформатор. Таким образом, трансформатор подает синусоидальную волну переменного тока, но нагрузка испытывает волнистую форму волны постоянного тока, потому что ток течет только в одном направлении. В этом примере схемы мы можем видеть выпрямленную форму волны на осциллографе, но это не плоский выход постоянного тока, поэтому нам нужно улучшить это, добавив некоторую фильтрацию.
Использование выпрямителя приведет к пульсациям сигнала. Чтобы сгладить это, нам нужно добавить немного приправ. Основной метод заключается в простом добавлении электролитического конденсатора параллельно нагрузке. Конденсатор заряжается при увеличении напряжения и сохраняет электроны. Затем он выпускает их во время уменьшения.
Таким образом, уменьшается пульсация. Осциллограф покажет пики каждого импульса, но теперь напряжение не падает до нуля. Он медленно снижается, пока импульс снова не зарядит конденсатор. Мы можем еще больше уменьшить это, используя конденсатор большей емкости или используя несколько конденсаторов. В этом простом примере вы можете увидеть, как светодиод гаснет, как только отключается питание.
Но если я поставил конденсатор параллельно светодиоду, он остается включенным, потому что теперь конденсатор разряжается и питает светодиод во время перерывов. В этой схеме у меня в качестве нагрузки подключена лампа. Осциллограф показывает волнистую форму сигнала.
Когда я добавляю небольшой конденсатор на десять микрофарад, мы видим, что это очень мало меняет форму волны. Когда я использую конденсатор на 100 мкФ, мы видим, что провал больше не достигает 0 вольт.
При 1000 мкФ пульсации очень маленькие. При 2200 мкФ почти полностью гладкий. Это было бы хорошо для многих электронных схем, мы также могли бы использовать несколько конденсаторов. Здесь у нас есть конденсатор на 470 микрофарад, который имеет некоторое значение. Но если я использую два конденсатора параллельно, мы видим, что форма волны намного улучшается.
При использовании конденсатора необходимо разместить на выходе резистор для разрядки. Это высокоомный резистор, который разряжает конденсатор, когда цепь отключена, чтобы обеспечить нашу безопасность. Обратите внимание на эту схему: когда я включаю ее, конденсатор быстро заряжается до более чем 15 вольт. Но когда я его выключаю, выход постоянного тока все еще составляет 15 вольт, потому что нагрузки нет, поэтому энергия все еще сохраняется в конденсаторе.
Это может быть очень опасно, если напряжение высокое. В этом примере я подключаю к выходу резистор 4,7 кОм. Мы видим, что конденсатор заряжается до 15 вольт, и когда я его выключаю, конденсатор быстро разряжается. Электроны проходят через резистор, который разряжает конденсатор. Мы также можем видеть, что без конденсатора выходное напряжение ниже входного из-за падения напряжения на диодах.
Здесь у нас есть простой двухполупериодный мостовой выпрямитель на входе. Мы видим, что на выходе есть 12 вольт переменного тока. У нас есть десять 5 вольт постоянного тока. Напряжение на выходе ниже из-за диодов. Каждый диод имеет падение напряжения около нуля 7 вольт.
Если мы посмотрим на эту схему с диодом и светодиодом, мы можем измерить на диоде падение напряжения около нуля 7 вольт. Ток в нашем выпрямителе Fullbridge должен проходить через два диода в положительной половине и два диода в отрицательной половине. Таким образом, падение напряжения суммируется и составляет примерно от четырех до пяти вольт.
Поэтому выход будет снижен. Однако, если бы мы подключили конденсатор к выходу, мы бы увидели, что выходное напряжение теперь выше, чем входное напряжение.
Как это возможно? Это связано с тем, что вход переменного тока измеряет среднеквадратичное значение напряжения или среднеквадратичное значение. Это не пиковое напряжение. Пиковое напряжение в 141 раз выше среднеквадратичного напряжения. Конденсаторы заряжаются до пикового напряжения, а затем освобождаются.
Из-за диодов будет небольшое падение напряжения, поэтому выходное напряжение меньше пикового входного, но все равно будет выше среднеквадратичного входного. Например, если бы у нас было среднеквадратичное значение 12 вольт на входе, пиковое напряжение было бы 12 вольт, умноженное на 1,41, что составляет 16,9.вольт. Здесь и здесь будет падение на 0,7 вольта. Таким образом, из 16,9 вольт вычесть 1,4 и получить 15,5 вольт. Конденсаторы заряжаются до этого напряжения. Однако это лишь приблизительный ответ. Количество пульсаций и фактическое падение напряжения на диодах в действительности будут немного отличаться, но мы видим, что выходное напряжение выше, чем входное.
