Pilnos bangos vidurio taško lygintuvas

Jei mes kalbame apie vienfazius diodų lygintuvus apskritai, tada vidutinio taško pilnos bangos lygintuvas leidžia gauti mažesnius pačių diodų nuostolius, nes yra tik du diodai.

Be to, dažniausiai tokie lygintuvai naudojami žemos įtampos įrenginiuose, kur būtina srovė per diodus, todėl šiuo aspektu naudingesnė visos bangos vidurio taško grandinė, nes energijos nuostoliai dioduose yra proporcingi kvadratui. per juos tekančios srovės vidutinės vertės.

Ir kai atsižvelgiama į prieinamumą ir kokybę Šotkio diodas (žemas tiesioginės įtampos kritimas), kurios šiandien yra plačiai prieinamos rinkoje, pasirinkimas vidurio taško grandinės naudai yra akivaizdus.

Ir jei mes kalbame apie transformatorius-impulsinius keitiklius su stumiamąja transformatoriumi (tiltu, pustiltu, stumiamąja transformatoriumi), veikiančiais daug aukštesniais nei įprastas tinklo dažnis, tai lieka tik lygintuvo grandinė su viduriniu tašku ir ne. kitas.

Tačiau šiame straipsnyje mes sutelksime dėmesį į lygintuvo apskaičiavimą, atsižvelgiant į žemą 50 Hz linijos dažnį, kai išlyginamoji srovė yra sinusinė.

Visų pirma, reikia pažymėti, kad lygintuve, kuris yra pastatytas pagal šią schemą, jis įpareigoja mus turėti transformatorių su dviem identiškomis antrinėmis apvijomis arba su viena antrine apvija, bet su išėjimu viduryje (o tai iš esmės yra tas pats).

Įtampa, gaunama nuosekliai iš tokio transformatoriaus pusinių apvijų, iš tikrųjų yra dvifazė vidurio taško atžvilgiu, kuris ištaisymo metu veikia kaip nulinis taškas, nes čia susidaro du vienodo dydžio, bet priešingos krypties EML. Tai reiškia, kad transformatoriaus antrinės apvijos galinių gnybtų įtampa, atsirandanti bet kuriuo jo veikimo momentu, faziškai pasislenka 180 laipsnių.

Priešingi apvijų w21 ir w22 gnybtai yra prijungti prie diodų VD1 ir VD2 anodų, o diodams taikomos įtampos u21 ir u22 yra priešfazinės.

Todėl diodai paeiliui veda srovę – kiekvienas per savo maitinimo įtampos pusės ciklą: per vieną pusciklą diodo VD1 anodas turi teigiamą potencialą ir per jį, per apkrovą ir per apkrovą teka srovė i21. ritė (pusiau ritė) w21, o diodas VD2 yra atvirkštinio poslinkio būsenoje, jis yra užrakintas, todėl per pusę ritės w22 srovė neteka.

Kitą pusciklą VD2 diodo anodas turi teigiamą potencialą ir per jį, per apkrovą ir per ritę (pusritę) w22 teka srovė i22, o diodas VD1 yra atvirkštinio poslinkio būsenoje, jis yra užrakintas, todėl srovė neteka per pusritę w21.

Rezultatas yra toks, kad srovė teka per apkrovą visada ta pačia kryptimi, tai yra, srovė yra ištaisyta. Ir kiekviena transformatoriaus antrinės apvijos pusė yra apkrauta tik pusę dviejų. Transformatoriui tai reiškia, kad jo magnetinėje grandinėje niekada neįvyksta įmagnetinimas, nes apvijų srovių nuolatinės srovės komponentų magnetomotyvinės jėgos yra nukreiptos priešingai.

Efektyviąją įtampą tarp vienos pusės apvijų vidurio taško ir tolimojo gnybto pažymėkime kaip U2. Tada gaunama vidutinė ištaisyta įtampa Ud tarp antrinės apvijos vidurio taško ir diodų katodų sujungimo taško Šiuo atveju vidutinė įtampos vertė apkrovoje bus:

Matome, kad vidutinė ištaisytos įtampos vertė yra susijusi su efektine verte taip pat, kaip vidutinė srovės vertė yra susijusi su srovės su neištaisyta sinusine įtampa efektine verte.

Vidutinė apkrovos srovės vertė randama pagal formulę (kur Rd yra apkrovos varža):

Ir kadangi srovė teka per diodus nuosekliai, dabar galite rasti vidutinę kiekvieno diodo srovę ir kiekvieno diodo srovės amplitudę. Renkantis tokio lygintuvo diodą, svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad didžiausia leistina diodo srovė yra šiek tiek didesnė už vertę, nustatytą pagal šią formulę:

Projektuojant visos bangos vidurio taško lygintuvą, taip pat svarbu atsiminti, kad blokuoto diodo atvirkštinė įtampa, kai laidas kitas diodas, pasiekia dvigubai didesnę nei pusės ritės įtampos amplitudę.Todėl didžiausia pasirinkto diodo atvirkštinė įtampa visada turi būti didesnė už šią vertę:

Kai nurodoma išėjimo (pataisyta) įtampa Ud, antrinės pusės apvijos įtampos U2 efektyvioji vertė bus su ja susieta taip (palyginti su pirmąja formule):

Be to, projektuojant lygintuvą ir nustatant vidutinę išėjimo įtampą Ud, kurią reikia gauti esant apkrovai, prie jo reikia pridėti tiesioginį įtampos kritimą per diodą Uf (jis nurodytas diodo dokumentacijoje). Pusę vidutinės apkrovos srovės padauginus iš tiesioginės įtampos kritimo per diodą gauname energijos kiekį, kuris neišvengiamai turės būti išsklaidytas kiekviename iš dviejų diodų kaip šiluma:

Renkantis diodus svarbu į tai atsižvelgti, įvertinti diodo korpuso galimybes, ar jis gali išsklaidyti tiek galios ir tuo pačiu nesugesti. Jei reikia, turėsite atlikti papildomus šiluminius skaičiavimus dėl radiatorių, prie kurių bus tvirtinami šie diodai, parinkimo.