I selve perioden 1880 startet identifikasjonen og unikheten til likerettere. Fremskrittet av likerettere har oppfunnet forskjellige tilnærminger innen kraftelektronikk. Den opprinnelige dioden som ble benyttet i likeretteren ble designet i år 1883. Med utviklingen av vakuumdioder som var banebrytende i de første dagene av 1900-tallet, skjedde det begrensninger for likerettere. Mens med endringene i kvikksølvbuerør, ble bruken av likeretter utvidet til forskjellige megawatt-områder. Og den ene typen likeretter er Half wave rectifier.

En forbedring i vakuumdiodene viste evolusjon for kvikksølvbuerør, og disse kvikksølvbuerør ble betegnet som likeretterrør. Med utviklingen av likerettere ble mange andre materialer banebrytende. Så dette er en kort forklaring på hvordan likerettere ble utviklet og hvordan de utviklet seg. La oss ha en klar og detaljert forklaring på å vite hva som er en halvbølgeretter, krets, arbeidsprinsipp og egenskaper.

“kompass sensor i mobiltelefoner ”

Hva er Half Wave Rectifier?

En likeretter er en elektronisk enhet som konverterer vekselstrøm til likspenning. Med andre ord konverterer den vekselstrøm til likestrøm. En likeretter brukes i nesten alle elektroniske enheter. For det meste brukes den til å konvertere nettspenningen til likestrøm i strømforsyning seksjon. Ved å bruke likestrømforsyning fungerer elektroniske enheter. I henhold til ledningsperioden klassifiseres likerettere i to kategorier: Half Wave Rectifier og Fullbølge likeretter

Konstruksjon

Sammenlignet med en fullbølge-likeretter, er en HWR den enkleste likeretteren for konstruksjon. Bare med en enkelt diode kan konstruksjonen av enheten gjøres.

HWR Construction

En halvbølge likeretter består av komponentene nedenfor:

Vekselstrømskilde
Motstanden ved lasteseksjonen
En diode
En trappetransformator

AC-kilde

Denne strømkilden leverer vekselstrøm til hele kretsen. Denne vekselstrømmen blir vanligvis representert som et sinussignal.

Step-Down Transformer

For å øke eller redusere vekselstrømmen brukes vanligvis en transformator. Ettersom en trappetransformator brukes her, reduserer den vekselstrømmen, mens når en oppstrømstransformator brukes, forbedrer den vekselspenningen fra et minimalt nivå til et høyt nivå. I en HWR brukes en hovedsakelig nedtransformator hvor den nødvendige spenningen for en diode er veldig minimal. Når en transformator ikke brukes, vil en stor mengde vekselstrøm forårsake skader på dioden. Mens det i noen få situasjoner også kan brukes en trappetransformator.

I nedtrappingsenheten har sekundærviklingen minimale svinger enn den til primærviklingen. På grunn av dette reduserer en nedtransformator spenningsnivået fra primær til sekundærvikling.

Diode

Ved å bruke diode i en halvbølge-likeretter tillates bare strømmen i en retning, mens den stopper strømmen i en annen bane.

Motstand

Dette er enheten som bare blokkerer den elektriske strømmen til et spesifisert nivå.

Dette er konstruksjon av halvbølge likeretter .

Arbeid av Half Wave Rectifier

I løpet av den positive halvsyklusen er dioden under viderekoblingsforhold, og den fører strøm til RL (lastmotstand). En spenning utvikles over belastningen, som er den samme som inngangsstrømssignalet til den positive halvsyklusen.

Alternativt, under den negative halvsyklusen, er dioden under omvendt forspenningstilstand, og det strømmer ikke gjennom dioden. Bare AC-inngangsspenningen vises over belastningen, og det er nettoresultatet som er mulig i løpet av den positive halvsyklusen. Utgangsspenningen pulserer DC-spenningen.

Likeretter kretser

Enfasede kretser eller flerfasekretser kommer under likeretterkretser . For innenlandske applikasjoner brukes enfasede likestrømskretser med lav effekt, og industrielle HVDC-applikasjoner krever trefasetilpasning. Den viktigste anvendelsen av en PN-kryssdiode er utbedring, og det er prosessen med å konvertere AC til DC.

Half-Wave Rectification

I en enfaset halvbølge-likeretter strømmer enten den negative eller positive halvdelen av vekselstrømmen, mens den andre halvdelen av vekselspenningen er blokkert. Derfor mottar utgangen bare halvparten av AC-bølgen. Det kreves en enkelt diode for enfaset halvbølgeretting og tre dioder for en trefasetilførsel. Halvbølge-likeretter produserer mer mengde rippelinnhold enn fullbølge-likerettere, og for å eliminere harmonene krever det mye mer filtrering.

Enfaset halvbølge-likeretter

For en sinusformet inngangsspenning er likestrøm uten belastning likestrøm for en ideell halvbølge-likeretter

Vrms = Vpeak / 2

Vdc = Vpeak / ᴨ

Hvor

Vdc, Vav - DC utgangsspenning eller gjennomsnittlig utgangsspenning
Vpeak - toppverdi for inngangsspenningsspenning
Vrms - utgangsspenningen til roten betyr kvadratverdi

Drift av Half-Wave Rectifier

PN-kryssdiode utfører bare under forspent tilstand. Halvbølge likeretter bruker samme prinsipp som PN-kryssdiode og konverterer dermed AC til DC. I en halvbølge-likeretterkrets er lastmotstanden koblet i serie med PN-kryssdioden. Vekselstrøm er inngangen til halvbølge-likeretteren. En trappetransformator tar en inngangsspenning og den resulterende utgangen av transformatoren er gitt til lastmotstanden og til dioden.

Driften av HWR er forklart i to faser som er

Positiv halvbølgeprosess
Negativ halvbølgeprosess

Positiv halvbølge

Når en frekvens på 60 Hz som inngangsstrøm, reduserer en nedtransformator denne til minimal spenning. Så det genereres en minimumsspenning ved transformatorens sekundærvikling. Denne spenningen ved sekundærviklingen betegnes som sekundærspenning (Vs). Den minimale spenningen mates som inngangsspenningen til dioden.

Når inngangsspenningen når dioden, på tidspunktet for den positive halvsyklusen, beveger dioden seg til foroverspent tilstand og tillater strømmen av elektrisk strøm, mens dioden beveger seg til negativ forspenning på tidspunktet for den negative halvsyklusen og hindrer strømmen av elektrisk strøm. Den positive siden av inngangssignalet som påføres dioden er den samme som fremover DC-spenningen som påføres P-N-dioden. På samme måte er den negative siden av inngangssignalet som påføres dioden den samme som den omvendte likestrømsspenningen som påføres P-N-dioden

Så det var kjent at dioder leder strøm i videresende forspent tilstand og hindrer strømmen i omvendt forspent tilstand. På samme måte, i en vekselstrømkrets, tillater dioden strømmen av strøm i løpet av + ve-syklusen og blokkerer strømmen på tidspunktet for -ve-syklusen. Når vi kommer til + ve HWR, vil det ikke helt hindre -ve halvsykluser, det tillater få segmenter av -ve halvsykluser eller tillater minimal negativ strøm. Dette er den nåværende generasjonen på grunn av minoritetsladere som er i dioden.

Generasjonen av strøm gjennom disse minoritetsladebærerne er veldig minimal, og det kan derfor overses. Denne minimale delen av -ve halve sykluser er ikke i stand til å observere ved lastseksjonen. I en praktisk diode vurderes det at den negative strømmen er ‘0’.

Motstanden ved lasteseksjonen bruker likestrømmen som produseres av dioden. Motstanden betegnes altså som en elektrisk belastningsmotstand der DC-spenningen / strømmen beregnes over denne motstanden (R_L). Den elektriske utgangen betraktes som kretsens elektriske faktor som bruker elektrisk strøm. I en HWR bruker motstanden diode produsert strøm. På grunn av dette kalles motstanden en belastningsmotstand. R_Li HWR brukes for å begrense eller begrense ytterligere likestrøm generert av dioden.

Så det ble konkludert med at utgangssignalet i en halvbølge likeretter er en kontinuerlig + halv-syklus som har sinusformet form.

Negativ halvbølge

Driften og konstruksjonen av halvbølgeretter på en negativ måte er nesten identisk med den positive halvbølgeretteren. Det eneste scenariet som vil bli endret her er dioderetningen.

Når en frekvens på 60 Hz som inngangsstrøm, reduserer en nedtransformator denne til minimal spenning. Så, det genereres en minimal spenning ved transformatorens sekundærvikling. Denne spenningen ved sekundærviklingen betegnes som sekundærspenning (Vs). Den minimale spenningen mates som inngangsspenning til dioden.

Når inngangsspenningen når dioden, på tidspunktet for den negative halvsyklusen, beveger dioden seg til foroverspent tilstand og tillater strømmen av elektrisk strøm, mens dioden beveger seg til negativ forspenning på tidspunktet for den positive halvsyklusen og hindrer strømmen av elektrisk strøm. Den negative siden av inngangssignalet som påføres dioden er den samme som fremover DC-spenningen som påføres P-N-dioden. På samme måte er den positive siden av inngangssignalet som påføres dioden den samme som den omvendte likspenningen som påføres P-N-dioden.

Så det var kjent at dioder leder strøm i omvendt forspent tilstand og hindrer strømmen i foroverspent tilstand. På samme måte, i en vekselstrømskrets, tillater dioden strømmen av strøm i løpet av -ve-syklusen og blokkerer strømmen på tidspunktet for + ve-syklusen. Når vi kommer til -ve HWR, vil det ikke helt hindre + ve halvsyklusene, det tillater få segmenter av + ve halvsykluser eller tillater minimal positiv strøm. Dette er den nåværende generasjonen på grunn av minoritetsladere som er i dioden.

Generasjonen av strøm gjennom disse minoritetsladebærerne er veldig minimal, og det kan derfor overses. Denne minimale delen av + ve halvsykluser er ikke i stand til å observere ved lastseksjonen. I en praktisk diode vurderes det at en positiv strøm er ‘0’.

I en ideell diode synes + ve og -ve halvsyklusene ved utgangsseksjonen å være lik + ve og -ve halvsyklusen. Men i praktiske scenarier er + ve og -ve halvsyklusene noe forskjellige fra inngangssyklusene og dette er ubetydelig.

Så det ble konkludert med at utgangssignalet i en halvbølge-likeretter er en kontinuerlig-halv-syklus som er sinusformet. Så, utgangen fra halvbølge-likeretteren er kontinuerlig + ve og -ve sinussignaler, men ikke rent DC-signal og i pulserende form.

Arbeid av Half Wave Rectifier

Denne pulserende DC-verdien endres gjennom en kort tidsperiode.

Arbeider av en halvbølge-likeretter

Under den positive halvsyklusen, når den sekundære viklingen av den øvre enden er positiv i forhold til den nedre enden, er dioden under viderekoblingsforhold og den leder strøm. I løpet av de positive halvsyklusene påføres inngangsspenningen direkte til belastningsmotstanden når diodeens fremovermotstand antas å være null. Bølgeformene til utgangsspenning og utgangsstrøm er de samme som for vekselstrøminngangsspenningen.

I løpet av den negative halvsyklusen, når sekundærviklingen av den nedre enden er positiv i forhold til den øvre enden, er dioden under omvendt forspenningstilstand og den leder ikke strøm. I løpet av den negative halvsyklusen forblir spenningen og strømmen over belastningen null. Størrelsen på motstrømmen er veldig liten og den blir neglisjert. Så, ingen kraft leveres i løpet av den negative halvsyklusen.

En serie positive halvsykluser er utgangsspenningen som utvikles over belastningsmotstanden. Utgangen er en pulserende DC-bølge og for å lage de jevne utgangsbølgefiltrene, som skal være over belastningen, brukes. Hvis inngangsbølgen er av en halv syklus, er den kjent som en halvbølge-likeretter.

Tre-fase halvbølge-likeretterkretser

Tre-fase halvbølge ukontrollert likeretter krever tre dioder, hver koblet til en fase. Den trefasede likeretterkretsen lider av en høy mengde harmonisk forvrengning på både DC- og AC-tilkoblinger. Det er tre forskjellige pulser per syklus på DC-utgangsspenningen.

En trefaset HWR brukes hovedsakelig for å konvertere trefaset vekselstrøm til trefaset likestrøm. I dette, i stedet for dioder, brukes brytere som kalles ukontrollerte brytere. Her tilsvarer ukontrollerte brytere at det ikke finnes noen tilnærming for å regulere bryterne PÅ og AV-tider. Denne enheten er konstruert ved hjelp av en trefaset strømforsyning som er koblet til en 3-fasetransformator der transformatorens sekundære vikling alltid har stjernekobling.

Her følges bare stjerneforbindelse på grunn av at et nøytralt punkt er nødvendig for å få tilkoblingen av belastning igjen til sekundærviklingen av transformatoren, og dermed tilby en returretning for kraftstrømmen.

Den generelle konstruksjonen av 3-faset HWR som gir en ren resistiv belastning er vist på bildet nedenfor. I konstruksjonsdesignet betegnes transformatorens hver fase som en individuell vekselstrømskilde.

Effektiviteten oppnådd gjennom en trefasetransformator er nesten 96,8%. Selv om effektiviteten til trefaser HWR er mer enn en enfaset HWR, er den mindre enn ytelsen til trefasers fullbølge-likeretter.

Tre-fase HWR

Halvbølge likeretteregenskaper

Kjennetegnene til en halvbølge-likeretter for følgende parametere

PIV (Peak Inverse Voltage)

Under omvendt forspent tilstand må dioden tåle på grunn av sin maksimale spenning. I løpet av den negative halvsyklusen strømmer ingen strøm gjennom lasten. Så det vises en hel spenning over dioden fordi det er et spenningsfall gjennom belastningsmotstanden.

PIV av en halvbølge-likeretter = V_SMAX

Dette er PIV av halvbølge likeretter .

Gjennomsnitt og toppstrøm i dioden

Forutsatt at spenningen over sekundæren til transformatoren er sinusformet, og dens toppverdi er V_SMAX. Den øyeblikkelige spenningen som blir gitt til halvbølge-likeretteren er

Vs = V_SMAXUten wt

“hb-5 hjertesensor ”

Strømmen som strømmer gjennom lastmotstanden er

Jeg_MAX= V_SMAX/ (R_F+ R_L)

Regulering

Regulering er forskjellen mellom tomgangsspenning og fulllastsspenning i forhold til fulllastsspenning, og prosentspenningsreguleringen er gitt som

% Regulering = {(Vno-load - Vfull-load) / Vfull-load} * 100

Effektivitet

Forholdet mellom inngang AC til utgang DC er kjent som effektivitet (?).

? = Pdc / Pac

En likestrøm som leveres til lasten er

Pdc = jeg^to_likestrømR_L= (Jeg_MAX/ ᴨ)^toR_L

Inngangsstrømmen til transformatoren,

Pac = Kraftspredning i lastmotstand + Kraftspredning i kryssdioden

= Jeg^to_rmsR_F+ Jeg^to_rmsR_L= {Jeg^to_MAX/ 4} [R_F+ R_L]

? = Pdc / Pac = 0,406 / {1 + R_F/ R_L}

Effektiviteten til en halvbølge likeretter er 40,6% når R_Fblir forsømt.

Rippelfaktor (γ)

Ripple-innhold er definert som mengden AC-innhold som er tilstede i utgangs-DC. Hvis ringfaktoren er mindre, vil likeretterens ytelse være mer. Rippelfaktorverdien er 1,21 for en halvbølge-likeretter.

DC-kraften generert av HWR er ikke et nøyaktig DC-signal, men et pulserende DC-signal, og i pulserende DC-form eksisterer det krusninger. Disse ringene kan reduseres ved å bruke filterenheter som induktorer og kondensatorer.

For å beregne antall krusninger i DC-signalet, brukes en faktor og kalles en ringfaktor som er representert som γ . Når ringfaktoren er høy, viser den en utvidet pulserende DC-bølge, mens en minimal ringfaktor viser en minimal pulserende DC-bølge,

“hva er trefaseledninger ”

Når verdien av γ er veldig minimal, representerer den at utgangsstrømmen er nesten den samme som et rent DC-signal. Så det kan anføres at jo lavere ringfaktoren er, jo jevnere er DC-signalet.

I en matematisk form er denne ringfaktoren betegnet som andelen av RMS-verdien til vekselstrømsseksjonen til likestrømsdelen av utgangsspenningen.

Rippelfaktor = RMS-verdi for AC-seksjonen / RMS-verdien for DC-seksjonen

Jeg^to= Jeg^to_likestrøm+ Jeg^to₁+ Jeg^to_to+ Jeg^to₄= Jeg^to_likestrøm+ Jeg^to_og

γ = Jeg_og/ JEG_likestrøm= (Jeg^to- JEG^to_likestrøm) / JEG_likestrøm= {(Jeg_rms/ JEG^to_likestrøm) / Idc = {(I_rms/JEG^to_likestrøm) -1} = k_f^to-1)

Hvor kf - formfaktor

kf = Irms / Iavg = (Imax / 2) / (Imax / ᴨ) = ᴨ / 2 = 1,57

Så, c = (1,572 - 1) = 1,21

Transformatorutnyttelsesfaktor (TUF)

Det er definert som forholdet mellom vekselstrøm levert til lasten og transformatorens sekundære vekselstrøm. TUF for halvbølgeretter er omtrent 0,287.

HWR med kondensatorfilter

I henhold til den generelle teorien som ble diskutert ovenfor for utgangen fra en halvbølgeretter er et pulserende DC-signal. Dette oppnås når en HWR drives uten å implementere et filter. Filtre er enheten som brukes til å transformere pulserende DC-signal til jevne DC-signaler som betyr (konvertering av pulserende signal til glatt signal). Dette kan oppnås ved å undertrykke likestrømsryper som skjer i signalet.

Selv om disse enhetene teoretisk kan brukes uten filtre, men de skal implementeres for alle praktiske bruksområder. Ettersom DC-apparatet trenger et jevnt signal, må det pulserende signalet konverteres til et glatt signal for å kunne brukes til virkelige applikasjoner. Dette er grunnen til at HWR brukes med et filter i praktiske scenarier. I stedet for et filter kan enten en induktor eller kondensator brukes, men HWR med kondensator er den mest brukte enheten.

Bildet nedenfor forklarer kretsskjemaet for konstruksjonen av halvbølge likeretter med kondensatorfilter og hvordan det glatter det pulserende DC-signalet.

Fordeler og ulemper

Sammenlignet med fullbølgeretter er ikke halvbølgeretter mye brukt i applikasjonene. Selv om det er få fordeler med denne enheten. De fordelene med halvbølge likeretter er :

Billig - Fordi et minimalt antall komponenter brukes
Enkelt - På grunn av at kretsens design er helt grei
Enkel å bruke - Siden konstruksjonen er enkel, vil enhetsutnyttelsen også være så strømlinjeformet
Et lavt antall komponenter

De ulemper med halvbølgeretter er:

Ved lasteseksjonen er utgangseffekten inkludert i både DC- og AC-komponentene der grunnfrekvensnivået er lik frekvensnivået til inngangsspenningen. Dessuten vil det være en økt ringfaktor som betyr at støyen vil være høy, og utvidet filtrering er nødvendig for å gi konstant DC-utgang.
Som fordi det bare vil være strømforsyning på tidspunktet for en halv syklus av inngangsstrømmen, er deres utbedringsytelse minimal, og også utgangseffekten vil være mindre.
Halvbølge likeretter har minimal transformatorutnyttelsesfaktor
Ved transformatorkjernen skjer det likestrømmetning der dette resulterer i magnetiserende strøm, hysteresetap og også utvikling av harmoniske.
Mengden likestrøm som ble levert fra en halvbølge likeretter er ikke tilstrekkelig til å generere en generell mengde strømforsyning. Mens dette kan brukes til noen få applikasjoner, for eksempel batterilading.

applikasjoner

Hoved påføring av halvbølge likeretter er å få vekselstrøm fra likestrøm. Likere er hovedsakelig ansatt interne kretser til strømforsyningene i nesten alle elektroniske enheter. I strømforsyninger er likeretteren vanligvis plassert på en seriemåte, og består dermed av transformatoren, et utjevningsfilter og en spenningsregulator. Få av de andre applikasjonene til HWR er:

Implementering av en likeretter i strømforsyningen muliggjør konvertering av AC til DC. Bridge-likerettere brukes i stor utstrekning til store applikasjoner, der de har muligheten til å konvertere vekselstrøm på høyt nivå til minimal DC-spenning.
Implementeringen av HWR hjelper deg med å oppnå det nødvendige nivået av DC-spenning gjennom trinnvise eller trinnvise transformatorer.
Denne enheten brukes også til sveisejern typer kretser og brukes også i myggmiddel for å presse ledningen for damper.
Brukes på AM-radioenhet for deteksjonsformål
Brukes som avfyring og pulsgenereringskretser
Implementert i spenningsforsterker og modulasjonsenheter.

Dette handler om Half Wave likeretter krets og arbeider med egenskapene. Vi tror at informasjonen i denne artikkelen er nyttig for deg for en bedre forståelse av dette prosjektet. Videre, for spørsmål angående denne artikkelen eller hjelp til implementering elektriske og elektroniske prosjekter , kan du gjerne nærme oss ved å kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørsmål til deg, hva er hovedfunksjonen til halvbølge likeretter?