Egyfázisú híd egyenirányító áramkör
Az egyenirányításnak itt azt a folyamatot tekintjük, amely során a váltakozó áramot egyenárammá alakítják olyan elektromos elemek segítségével, amelyek túlnyomórészt vagy kizárólag egy irányba vezetik az áramot. Az ilyen tárgyak - félvezető diódák — alacsony ellenállást képviselnek, ha az áram egy irányban folyik; nagyon nagy - amikor az áram az ellenkező irányba folyik.
Az ideális egyenirányítónak nulla ellenállása van előre, és végtelen ellenállása ellentétes irányban, és egy kapcsoló, amely nyit és zár egy áramkört, ha a feszültség polaritása megváltozik.
Egyfázisú hídáramkörben a váltakozó feszültség forrása (a transzformátor másodlagos tekercselése) a híd egyik átlójához, a másikhoz a terhelés kapcsolódik.
A hídáramkörben a diódák párban működnek: a hálózati feszültség időtartamának felében az áram folyik a transzformátor szekunder tekercséből a VD1, RH, VD2 áramkör mentén, a második félperiódusban pedig az áramkör mentén. VD3, RH, VD4, és minden félciklusban az áram egy irányba halad át a terhelésen, ami biztosítja az egyengetést.A diódák kapcsolása azokban a pillanatokban történik, amikor a váltakozó feszültség átlépi a nullát.
Ábra. 1. Egyfázisú híd egyenirányító áramkör
A hídáramkör időzítési diagramja a 2. ábrán látható.
Egy hídáramkörben minden félciklusban az áram egyszerre folyik két diódán (például VD1, VD2), így az áramok és feszültségek időfüggései szeleppárokhoz tartoznak. Átlagos egyenirányító kimeneti feszültség
hol van u2 az AC feszültség effektív értéke az egyenirányító bemenetén.
A váltakozó feszültség (áram) effektív értéke az az állandó feszültség (áram), amely egy adott aktív ellenállásban a váltófeszültség (áram) figyelembe vett értékével azonos teljesítményt fejleszt.
Rizs. 2. Egyfázisú híd egyenirányító áramkör működési időzítési diagramja: u2 — a váltakozó feszültség görbéje a bemeneten; iV1, iV2 — a VD1 és VD2 diódák áramgörbéje; uV1, uV2 — a VD1 és VD2 diódák feszültsége; iV3, iV4 — a VD3 és VD4 diódák áramgörbéje; uV3, uV4 — a VD3 és VD4 diódák feszültsége; in — terhelési áramgörbe; un — terhelési feszültséggörbe
RMS feszültség az egyenirányító bemenetén
A diódán áthaladó áram átlagos értéke fele az Id terhelési áram átlagos értékének:
A diódán átfolyó áram maximális értéke
A dióda RMS aktuális értéke
A váltakozó áram RMS értéke az egyenirányító bemenetén
Maximális dióda fordított feszültség a periódus nem vezető részében
A terhelési feszültség a félszinusz transzformátor szekunder feszültségéből áll, amelyet egymás után követnek.Fourier-tágítás után egy ilyen alakú feszültség ábrázolható az alakban
A 2-es frekvenciájú egyenirányított feszültség alapharmonikusának amplitúdója?
tehát az egyenirányított feszültség hullámossági tényezője
Transzformátor transzformációs arány
A szeleptranszformátor primer és szekunder tekercsének teljesítménye
A transzformátor névleges teljesítménye
Az egyfázisú hídáramkör hátrányai megjegyezhetők: nagyobb számú dióda és az áram áramlása minden félciklusban egyszerre két diódán keresztül. Az egyfázisú híd-egyenirányítók utóbbi tulajdonsága csökkenti hatékonyságukat a félvezető szelepszerkezeteken tapasztalható megnövekedett feszültségesés miatt. Ez különösen észrevehető a nagy áramerősséggel működő kisfeszültségű egyenirányítóknál.
Az említett hátrányok ellenére az egyenirányító hídáramkörét a gyakorlatban széles körben használják különböző teljesítményű egyfázisú egyenirányítókban.