Likriktarkretsen brukes til å konvertere AC (vekselstrøm) til DC (likestrøm). Likere er hovedsakelig klassifisert i tre typer, nemlig halvbølge, fullbølge og bro likeretter. Hovedfunksjonen til alle disse likeretterne er den samme som konvertering av strøm, men de konverterer ikke strømmen effektivt fra AC til DC. Senteret tappet fullbølge likeretter samt bro likeretter konverterer effektivt. En bro likeretter krets er en vanlig del av de elektroniske strømforsyningene. Mange elektroniske kretser kreve utbedret DC strømforsyning for å drive de forskjellige elektroniske grunnleggende komponenter fra tilgjengelig strømnettet. Vi kan finne denne likeretteren i et bredt utvalg av elektroniske Strømforsyningsenheter som husholdningsapparater , motorstyring, modulasjonsprosess, sveiseapplikasjoner, etc. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over en bro likeretter og dens arbeid.

Hva er en Bridge Rectifier?

En Bridge-likeretter er en vekselstrøm (AC) til likestrøm (DC) -omformer som retter strømnettet til DC-utgangen. Bridge-likerettere brukes mye i strømforsyninger som gir nødvendig likestrømsspenning for de elektroniske komponentene eller enhetene. De kan være konstruert med fire eller flere dioder eller andre kontrollerte solid state-brytere.

Bridge likeretter

Avhengig av laststrømkravene velges en riktig bro likeretter. Komponentenes rangeringer og spesifikasjoner, sammenbruddsspenning, temperaturområder, transientstrøm, fremoverstrøm, monteringskrav og andre hensyn tas i betraktning når du velger en likeretterstrømforsyning for en passende elektronisk krets.

Konstruksjon

Bro-likeretterkonstruksjonen er vist nedenfor. Denne kretsen kan utformes med fire dioder, nemlig D1, D2, D3 og D4 sammen med en lastmotstand (RL). Tilkoblingen av disse diodene kan gjøres i et lukket sløyfemønster for å konvertere AC (vekselstrøm) til DC (likestrøm) effektivt. Den største fordelen med dette designet er mangelen på en eksklusiv senter-tappet transformator. Så størrelsen, så vel som kostnadene, vil bli redusert.

Når inngangssignalet er påført over de to terminalene som A & B, kan o / p DC-signalet oppnås over RL. Her er lastmotstand koblet mellom to terminaler som C & D. Arrangementet av to dioder kan gjøres på en slik måte at elektrisiteten vil bli ledet av to dioder gjennom hver halvsyklus. Parene av dioder som D1 og D3 vil lede elektrisk strøm gjennom den positive halvsyklusen. Tilsvarende vil D2- og D4-dioder lede elektrisk strøm gjennom en negativ halvsyklus.

Bridge Rectifier Circuit Diagram

Den viktigste fordelen med bro likeretteren er at den produserer nesten dobbelt utgangsspenningen som med en fullbølget likeretter som bruker en sentrertappet transformator. Men denne kretsen trenger ikke en sentrertransformator, så den ligner en billig likeretter.

Broensretterens kretsskjema består av forskjellige faser av enheter som en transformator, Diode Bridge, filtrering og regulatorer. Vanligvis kalles alle disse blokkene-kombinasjonen a regulert likestrømforsyning som driver forskjellige elektroniske apparater.

Det første trinnet i kretsen er en transformator som er en nedtrappingstype som endrer amplituden til inngangsspenningen. Mesteparten av elektroniske prosjekter bruk en 230 / 12V transformator for å trappe ned strømforsyningen 230V til 12V.

Bridge Rectifier Circuit Diagram

Den neste fasen er en diode-bro likeretter som bruker fire eller flere dioder avhengig av typen bro likeretter. Å velge en bestemt diode eller en hvilken som helst annen koblingsenhet for en tilsvarende likeretter trenger noen betraktninger av enheten som Peak Inverse Voltage (PIV), fremoverstrøm Hvis, spenningsverdier, etc. Det er ansvarlig for å produsere ensrettet eller likestrøm ved belastningen ved å lede et sett med dioder for hver halve syklus av inngangssignalet.

Siden utgangen etter diode-bro likeretterne er av pulserende natur, og for å produsere den som en ren DC, er filtrering nødvendig. Filtrering utføres normalt med en eller flere kondensatorer festet over belastningen, som du kan se i figuren nedenfor der utjevning av bølgen utføres. Denne kondensatorvurderingen avhenger også av utgangsspenningen.

Den siste fasen av denne regulerte DC-forsyningen er en spenningsregulator som holder utgangsspenningen på et konstant nivå. Anta at mikrokontroller fungerer ved 5V DC, men utgangen etter bro-likeretteren er rundt 16V, så for å redusere denne spenningen, og for å opprettholde et konstant nivå - uansett spenningsendring på inngangssiden - er en spenningsregulator nødvendig.

Bridge Rectifier Betjening

Som vi diskuterte ovenfor består en enfaset bro likeretter av fire dioder, og denne konfigurasjonen er koblet over belastningen. For å forstå broens likeretters arbeidsprinsipp, må vi vurdere kretsen nedenfor for demonstrasjonsformål.

I løpet av den positive halvsyklusen til inngangs-AC-bølgeformdioder er D1 og D2 forspent og D3 og D4 er omvendt forspent. Når spenningen, mer enn terskelnivå for dioder D1 og D2 begynner å lede - laststrømmen begynner å strømme gjennom den, som vist i banen til den røde linjen i diagrammet nedenfor.

Kretsdrift

I løpet av den negative halvsyklusen til inngangs-AC-bølgeformen blir diodene D3 og D4 forspent, og D1 og D2 er reversert forspent. Laststrøm begynner å strømme gjennom D3- og D4-dioder når disse dioder begynner å lede som vist på figuren.

Vi kan observere at i begge tilfeller er laststrømretningen den samme, dvs. opp til ned som vist på figuren - så ensrettet, som betyr likestrøm. Dermed konverteres inngangsstrømmen til en likestrøm ved bruk av en bro likeretter. Utgangen ved belastningen med denne brobølgeretteren pulserer i naturen, men å produsere en ren DC krever et ekstra filter som en kondensator. Den samme operasjonen gjelder for forskjellige bro likerettere, men når det gjelder kontrollerte likerettere tyristorer utløser er nødvendig for å kjøre strømmen for å laste.

Typer bro likerettere

Brudlikrettere er klassifisert i flere typer basert på disse faktorene: forsyningstype, styringsevne, brudekretskonfigurasjoner osv. Broretteretter er i hovedsak klassifisert i en- og trefasetterlikere. Begge disse typene klassifiseres videre i ukontrollerte, halvkontrollerte og fullkontrollerte likerettere. Noen av disse typene likerettere er beskrevet nedenfor.

Enfase- og trefase-likeretter

Forsyningens art, dvs. en enfaset eller trefasetilførsel avgjør disse likeretterne. Enfaset bro likeretter består av fire dioder for å konvertere AC til DC, mens a tre-fase likeretter bruker seks dioder , som vist på figuren. Disse kan igjen være ukontrollerte eller kontrollerte likerettere, avhengig av kretskomponenter som dioder, tyristorer og så videre.

Enfase- og trefase-likeretter

Ukontrollerte bro likerettere

Denne bro likeretteren bruker dioder for å rette på inngangen som vist på figuren. Siden dioden er en ensrettet enhet som bare tillater strømmen i en retning. Med denne konfigurasjonen av dioder i likeretteren tillater den ikke at effekten varierer avhengig av belastningskravet. Så denne typen likeretter brukes i konstant eller fast strømforsyning .

Ukontrollerte bro likerettere

Kontrollert bro likeretter

I denne typen likeretter, AC / DC-omformer eller likeretter - i stedet for ukontrollerte dioder, brukes kontrollerte solid-state-enheter som SCR, MOSFET, IGBT, etc. for å variere utgangseffekten ved forskjellige spenninger. Ved å utløse disse enhetene i forskjellige øyeblikk, endres utgangseffekten ved belastningen riktig.

Kontrollert bro likeretter

“dobbel trekk dobbelt kast bryter ”

Bridge Rectifier IC

Bro likeretteren som RB-156 IC pin konfigurasjon er diskutert nedenfor.

Pin-1 (fase / linje): Dette er en AC-inngangspinne, der tilkoblingen av faseledningen kan gjøres fra vekselstrømforsyningen mot denne fasepinnen.

Pin-2 (nøytral): Dette er AC-inngangspinnen der tilkoblingen av nøytralledningen kan gjøres fra strømforsyningen til denne nøytrale pinnen.

Pin-3 (positiv): Dette er DC-utgangspinnen der den positive likspenningen til likeretteren oppnås fra denne positive pinnen

Pin-4 (negativ / bakken): Dette er DC-utgangspinnen der jordspenningen til likeretteren oppnås fra denne negative pinnen

Spesifikasjoner

Underkategoriene til denne RB-15 Bridge-likeretter varierer fra RB15 til RB158. Av disse likeretterne er RB156 den mest brukte. Spesifikasjonene til RB-156 bro likeretter inkluderer følgende.

O / p DC-strøm er 1,5A
Maksimal topp revers spenning er 800V
Utgangsspenning: (√2 × VRMS) - 2 Volt
Maksimal inngangsspenning er 560V
Spenningsfall for hver bro er 1V @ 1A
Overspenningsstrømmen er 50A

Denne RB-156 er normalt brukt kompakt, billig og enfaset bro likeretter. Denne IC har den høyeste i / p vekselspenningen som 560V, og den kan derfor brukes til 1-faset strømforsyning i alle land. Den høyeste likestrømmen til denne likeretteren er 1,5A. Denne IC er det beste valget i prosjektene for konvertering av AC-DC og gir opptil 1,5 A.

Bridge Rectifier Egenskaper

Kjennetegnene til bro likeretter inkluderer følgende

Ripple Factor
Peak invers spenning (PIV)
Effektivitet

Ripple Factor

Måling av utgangs-DC-signalets glatthet ved hjelp av en faktor kalles ringfaktor. Her kan et glatt DC-signal betraktes som o / p DC-signalet, inkludert få krusninger, mens et høyt pulserende DC-signal kan betraktes som o / p inkludert høye krusninger. Matematisk kan den defineres som brøkdelen av rippelspenningen og den rene DC-spenningen.

For en bro likeretter kan ringfaktoren gis som

Γ = √ (Vrms2 / VDC) −1

Rippelfaktorverdien til broensretteren er 0,48

PIV (Peak Inverse Voltage)

Topp invers spenning eller PIV kan defineres som den høyeste spenningsverdien som kommer fra dioden når den er tilkoblet i omvendt forspenningstilstand gjennom den negative halvsyklusen. Brokretsen inneholder fire dioder som D1, D2, D3 og D4.

I den positive halvsyklusen er de to diodene som D1 og D3 i ledende stilling, mens begge D2 og D4-dioder er i ikke-ledende stilling. På samme måte, i den negative halvsyklusen, er diodene som D2 og D4 i ledende stilling, mens dioder som D1 og D3 er i ikke-ledende stilling.

Effektivitet

Effektiviteten til likeretteren bestemmer hovedsakelig hvor godt likeretteren endrer AC (vekselstrøm) til DC (likestrøm). Retterens effektivitet kan defineres som det er forholdet mellom DC o / p-effekten og AC i / p-effekten. Broensretterens maksimale effektivitet er 81,2%.

η = DC o / p Strøm / AC i / p Strøm

Bridge Rectifier Waveform

Fra kretsdiagrammet for broensretter kan vi konkludere med at strømmen av strøm over lastmotstanden er lik gjennom de positive og negative halvsyklusene. Polariteten til o / p DC-signalet kan være enten helt positiv ellers negativ. I dette tilfellet er det helt positivt. Når retningen til dioden er reversert, kan en fullstendig negativ DC-spenning oppnås.

Derfor tillater denne likeretteren strømmen av strøm gjennom både syklusene av positivt og negativt for i / p vekselstrømssignalet. Broensretterens utgangsbølgeformer er illustrert nedenfor.

Hvorfor kalles det Bridge Rectifier?

Sammenlignet med andre likerettere er dette den mest effektive typen likeretterkrets. Dette er en type fullbølge-likeretter, som navnet antyder, bruker denne likeretteren fire dioder som er koblet i broform. Så denne typen likeretter kalles en bro likeretter.

Hvorfor bruker vi 4 dioder i Bridge-likeretter?

I bro-likeretteren brukes fire dioder til å designe kretsen som vil tillate fullbølge-korrigering uten å bruke en senter-tappet transformator. Denne likeretteren brukes hovedsakelig til å gi fullbølgeretting i de fleste applikasjoner.

Arrangementet av fire dioder kan gjøres i en lukket sløyfearrangement for å endre AC til DC effektivt. Den største fordelen med denne ordningen er ikke-eksisterende transformator slik at størrelsen og kostnadene reduseres.

Fordeler

Fordelene med bro likeretter inkluderer følgende.

Rektifiseringseffektiviteten til en fullbølge-likeretter er dobbelt så stor som en halvbølge-likeretter.
Jo høyere utgangsspenning, høyere utgangseffekt og høyere transformatorutnyttelsesfaktor i tilfelle en fullbølge-likeretter.
Rippelspenningen er lav og med høyere frekvens, i tilfelle fullbølge-likeretter, så enkel filterkrets er nødvendig
Ingen senterkran er nødvendig i transformator sekundær, så når det gjelder en bro likeretter, er transformatoren som kreves enklere. Hvis det ikke er nødvendig å øke eller trappe ned spenningen, kan transformatoren elimineres til og med.
For en gitt effekt, kan en transformator av mindre størrelse brukes i tilfelle av bro likeretter fordi strømmen i både primær og sekundær vikling av forsyningstransformatoren strømmer i hele vekselstrømssyklusen.
Rektifiseringseffektiviteten er dobbelt sammenlignet med en halvbølge-likeretter
Den bruker enkle filterkretser for høy frekvens og lav rippelspenning
TUF er høyere sammenlignet med en senter-tappet likeretter
Senterkranstransformator er ikke nødvendig

Ulemper

Ulempene med bro likeretter inkluderer følgende.

Det krever fire dioder.
Bruken av to ekstra dioder forårsaker et ekstra spenningsfall og reduserer dermed utgangsspenningen.
Denne likeretteren trenger fire dioder, og kostnadene til likeretteren vil være høye.
Kretsen er ikke hensiktsmessig når en liten spenning er nødvendig for å bli utbedret, fordi de to diodene kan kobles i serie og gir et dobbelt spenningsfall på grunn av deres indre motstand.
Disse kretsene er veldig komplekse
Sammenlignet med den senter-tappede likeretteren har bro-likeretteren mer strømtap.

En applikasjon - Konvertering av vekselstrøm til DC ved hjelp av en Bridge Rectifier

Regulert likestrømforsyning er ofte nødvendig for mange elektroniske applikasjoner. En av de mest pålitelige og praktiske måtene er å konvertere den tilgjengelige vekselstrømforsyningen til likestrøm. Denne konverteringen av AC-signalet til DC-signalet gjøres ved hjelp av en likeretter, som er et system av dioder. Det kan være en halvbølge-likeretter som bare korrigerer den ene halvdelen av AC-signalet eller en full-wave-likeretter som korrigerer begge syklusene til AC-signalet. Fullbølge-likeretteren kan være en senter-tappet likeretter bestående av to dioder eller en bro-likeretter bestående av 4 dioder.

Her demonstreres bro likeretteren. Arrangementet består av 4 dioder anordnet slik at anodene til to tilstøtende dioder er koblet for å gi den positive tilførselen til utgangen og katodene til de to andre tilstøtende diodene er koblet for å gi den negative tilførselen til utgangen. Anoden og katoden til de to andre tilstøtende dioder er koblet til den positive av vekselstrømforsyningen, mens anoden og katoden til en annen to tilstøtende dioder er koblet til den negative av vekselstrømforsyningen. Dermed er 4 dioder anordnet i en brokonfigurasjon slik at i hver halvsyklus leder to alternative dioder som produserer en DC-spenning med frastøting.

Den gitte kretsen består av en bro-likeretterarrangement hvis uregulerte DC-utgang blir gitt til en elektrolyttkondensator gjennom en strømbegrensende motstand. Spenningen over kondensatoren overvåkes ved hjelp av et voltmeter og fortsetter å øke når kondensatoren lades til spenningsgrensen er nådd. Når en last er koblet over kondensatoren, tømmes kondensatoren for å gi den nødvendige inngangsstrømmen til lasten. I dette tilfellet er en lampe koblet til som last.

En regulert likestrømforsyning

En regulert likestrømforsyning består av følgende komponenter:

En nedtrappingstransformator for å konvertere høyspennings AC til lav spennings AC.
En bro likeretter for å konvertere AC til pulserende DC.
En filterkrets som består av en kondensator for å fjerne vekselstrømringene.
En regulator IC 7805 for å få regulert DC spenning på 5 V.

Den nedtrappende transformatoren konverterer vekselstrømforsyningen på 230V til 12V AC. Denne 12V vekselstrømmen tilføres broens likeretterarrangement slik at de alternative dioderne leder for hver halvsyklus og produserer en pulserende likspenning bestående av vekselstrøm. En kondensator koblet over utgangen tillater AC-signalet å passere gjennom det og blokkerer DC-signalet, og fungerer dermed som et høypassfilter. Utgangen over kondensatoren er således et uregulert filtrert DC-signal. Denne utgangen kan brukes til å kjøre elektriske komponenter som reléer, motorer osv. En regulator IC 7805 er koblet til filterutgangen. Det gir en konstant regulert utgang på 5V som kan brukes til å gi inngang til mange elektroniske kretser og enheter som transistorer, mikrokontroller osv. Her brukes 5V til å forspenne en LED gjennom en motstand.

Dette handler om bro likeretter teori dens typer, krets og arbeidsprinsipper. Vi håper at denne sunne saken om dette emnet vil være nyttig å bygge studentenes elektronikk eller elektriske prosjekter så vel som å observere forskjellige elektroniske enheter eller apparater. Vi setter pris på din store oppmerksomhet og fokuserer på denne artikkelen. Skriv derfor til oss for å velge de nødvendige komponentvurderinger i denne bridge-likeretteren for din applikasjon og for annen teknisk veiledning.

Nå håper vi at du har fått en ide om konseptet med bro likeretter og dets applikasjoner hvis ytterligere spørsmål om dette emnet eller konseptet med de elektriske og elektroniske prosjektene legger igjen kommentarene i delen nedenfor.