Lygintuvai su įtampos daugikliu

Lygintuvas – tai įtaisas kintamąją srovę paversti nuolatine srove, taip pat ištaisytai įtampai stabilizuoti ir reguliuoti.

Fig. 1, o transformatorius neturi dvigubos įtampos padidinimo apvijos su vidurio tašku, bet tuo pačiu pilnos bangos ištaisymas lygintuvas padvigubina įtampą.

Pirmosios pusės ciklo metu per diodą D1, kurio įtampa yra tiesioginė, kondensatorius C1 įkraunamas maždaug iki antrinės apvijos amplitudės įtampos. Antrojo ciklo metu tiesioginė įtampa bus per diodą D2, o kondensatorius C2 įkraunamas per jį tokiu pačiu būdu.

Kondensatoriai C1 ir C2 yra sujungti nuosekliai, o jų bendra įtampa yra maždaug lygi dvigubai transformatoriaus amplitudinei įtampai. Kiekvienam diodui bus vienoda maksimali atvirkštinė įtampa. Vienu metu įkraunant kondensatorius C1 ir C2, jie iškraunami per apkrovą R, dėl to kondensatoriuose mažėja įtampa.

Kuo mažesnė apkrovos varža R, tai yra, kuo didesnė apkrovos srovė ir mažesnė kondensatorių C1 ir C2 talpa, tuo greičiau jie išsikrauna ir tuo mažesnė jų įtampa. Todėl praktiškai dvigubai padidinti įtampos neįmanoma. Esant ne mažesnei kaip 10 μF kondensatoriaus talpai ir ne didesnei kaip 100 mA apkrovos srovei, galima gauti 1,7 ar net 1,9 karto didesnę įtampą, nei suteikia transformatorius.

Ryžiai. 1. Lygintuvo grandinės su padvigubinančia (a) ir keturis kartus (b) įtampa

Grandinės pranašumas yra tas, kad kondensatoriai išlygina išlygintos srovės bangavimą.

Lygintuvo grandinės su įtampos daugikliu gali būti taikomos bet kokį skaičių kartų. Fig. 1b parodyta grandinė, kuri trigubai padidina įtampą ir turi keturis diodus ir keturis kondensatorius. Nelyginiais pusės ciklais kondensatorius C1 įkraunamas per diodą D1 beveik iki didžiausios transformatoriaus Et įtampos vertės. Įkrautas kondensatorius C1 pats yra šaltinis.

Todėl net ir per pusę ciklų, kurių metu transformatoriaus įtampos poliškumas bus pakeistas, kondensatorius C2 per diodą D2 įkraunamas iki maždaug dvigubai didesnės įtampos 2Em. Ši įtampa yra didžiausia nuosekliai sujungto transformatoriaus ir kondensatoriaus C1 visos įtampos vertė.

Panašiai kondensatorius C3 nelyginiais pusciklais per diodą D3 įkraunamas taip pat iki 2Em įtampos, kuri yra bendra nuosekliai sujungto C1, transformatoriaus ir C2 įtampa (reikia turėti omenyje, kad C1 ir C2 veikia vienas kitą).

Panašiai samprotaudami toliau matome, kad kondensatorius C4 per diodą D4 įkraus net pusę ciklų.Vėlgi į įtampą 2Em, kuri yra C1, C3, transformatoriaus ir C2 įtampų suma. Žinoma, įjungus lygintuvą, kondensatoriai iki nurodytų įtampų įkraunami palaipsniui per keletą pusciklų. Dėl to iš kondensatorių C1 ir C4 galite gauti keturis kartus didesnę 4Et įtampą.

Kartu su kondensatoriais C1 ir C3 galite gauti trigubą ZET įtampą. Jei į grandinę pridėsime daugiau kondensatorių ir diodų, prijungtų pagal tą patį principą, tada iš daugybės kondensatorių C1, C3, C5 ir tt bus gaunamos įtampos, kurios padidės nelyginį kartų skaičių (3, 5, 7). n.), ir iš daugybės kondensatorių C2, C4, C6 ir kt. bus galima gauti lygiu kartų padidintas įtampas (2, 4, 6 ir kt.).

Įjungus apkrovą kondensatoriai išsikraus ir įtampa ant jų mažės Kuo mažesnė apkrovos varža, tuo greičiau išsikraus kondensatoriai ir sumažės įtampa ant jų. Todėl, esant nepakankamai dideliems apkrovų pasipriešinimams, tokių schemų naudojimas tampa neracionalus.

Praktiškai tokios schemos užtikrina efektyvų įtampos dauginimą tik esant mažoms apkrovos srovėms. Žinoma, jūs galite gauti didesnę srovę, jei padidinsite kondensatorių talpą. Aukščiau pateiktos schemos pranašumas yra galimybė gauti aukštą įtampą be aukštos įtampos transformatoriaus. Be to, kondensatorių darbinė įtampa turi būti tik 2Em, nesvarbu, kiek kartų įtampa padauginama, o kiekvienas diodas veikia esant maksimaliai tik 2Em atvirkštinei įtampai.

Lygintuvo dalys

Diodai parenkami pagal pagrindinius jų parametrus: didžiausią išlygintą srovę I0max ir ribinę atvirkštinę įtampą Urev. Jei filtro įėjime yra kondensatorius, transformatoriaus U2 antrinės apvijos įtampos efektyvioji vertė visose lygintuvo grandinėse, išskyrus tilto grandinę, neturėtų viršyti - 35% Urevo vertės. Nulinio taško visos bangos grandinėje įtampa U2 reiškia pusę apvijos. Tilto grandinėje y neturėtų viršyti 70% Urev vertės.

Norint ištaisyti aukštesnes įtampas, nuosekliai jungiamas atitinkamas skaičius diodų.

Kai germanio ir silicio diodai jungiami nuosekliai, jie būtinai manipuliuojami tos pačios varžos rezistoriais, kurių varža yra dešimtys ar šimtai kiloomų (2 pav.). Jei to nepadarysite, dėl didelio diodų atvirkštinės varžos išplitimo atvirkštinė įtampa tarp jų pasiskirsto netolygiai ir galimas diodo gedimas. O esant šuntiniams rezistoriams, atvirkštinė įtampa tarp diodų pasiskirsto praktiškai po lygiai.

Lygiagretus diodų jungimas, norint gauti dideles sroves, nepageidautinas, nes dėl atskirų diodų parametrų ir charakteristikų sklaidos jie bus netolygiai apkraunami srove. Srovėms išlyginti šiuo atveju išlyginamieji rezistoriai sujungiami nuosekliai su atskirais diodais, kurių varžos parenkamos empiriškai.

Lygintuvų transformatorių pirminė apvija paprastai turi keletą sekcijų, perjungiančių į 110, 127 ir 220 V tinklo įtampą.

Ryžiai. 2. Puslaidininkinių diodų nuoseklus jungimas

Ryžiai. 3.Įtampos reguliavimo būdai

Antrinė apvija skirta reikiamai įtampai. Naudojant visos bangos grandinę, ji turi vidurio taško išvestį. Norint sumažinti tinklo trikdžius imtuvus maitinančiuose lygintuvuose transformatoriuose, tarp pirminės ir antrinės apvijų įdedama ekranavimo ritė, kurios vienas galas prijungtas prie bendro neigiamo.

Filtro droseliai, kaip taisyklė, yra šerdyje diamagnetinis tarpas pašalinti magnetinį prisotinimą, dėl kurio sumažėja induktyvumas. Induktyvumo ritės varža nuolatinei srovei paprastai yra lygi kelioms dešimčiai ar šimtams omų. Dalis ištaisytos įtampos nukrenta ant jo ir ant transformatoriaus pakopinės apvijos.

Tinklo apvijų grandinėje yra sumontuotas jungiklis ir saugiklis, kuris avarinės situacijos atveju automatiškai išjungia lygintuvą. Jei, pavyzdžiui, sugenda filtro kondensatorius, tada ištaisytos srovės grandinėje įvyks trumpasis jungimas. Pirminė srovė taps žymiai didesnė nei įprasta ir perdegs saugiklis. Be jo transformatorius gali perdegti. Be to, toks trumpasis jungimas yra labai pavojingas diodui, kurį gali sugadinti perkaitimas esant per stipriai srovei.

Kartais transformatoriaus pirminė apvija daroma su skirtingų įtampų išėjimais, pavyzdžiui, 190, 200, 210, 220 ir 230 V, todėl jungiklio pagalba buvo galima palaikyti maždaug pastovią lygintuvo įtampą naudojant jungiklis tinklo įtampos svyravimų metu (3 pav., a).Kitas reguliavimo būdas yra įtraukti reguliuojantį autotransformatorių, turintį skirtingų įtampų išėjimus ir jungiklį.

Įjungti reguliuojantis autotransformatorius leidžia, nuleidus tinklo įtampą, tiekti normalią įtampą į galios transformatoriaus pirminę apviją (3 pav., b) Taip pat yra specialūs reguliuojantys autotransformatoriai tinklo įtampai 127 ir 220 V, leidžiantys sklandžiai reguliuoti įtampą nuo Nuo 0 iki 250 V.

Dirbant su lygintuvu, ypač jei jis duoda aukštą įtampą, reikia imtis atsargumo priemonių, nes kelių šimtų voltų įtampa žmogaus sužalojimas yra pavojingas gyvybei.

Fig. 4. Trijų skirtingų įtampų skirstytuvo įjungimas

Visos aukštos įtampos lygintuvo dalys turi būti apsaugotos nuo atsitiktinio prisilietimo. Niekada nelieskite jokios veikiančio lygintuvo dalies. Visi lygintuvo grandinės prijungimai arba pakeitimai atliekami, kai lygintuvas yra išjungtas ir filtro kondensatoriai išsikrovę. Naudinga ant ištaisytos įtampos įtraukti neoninę lempą kaip aukštos įtampos indikatorių (rodiklį). Jo švytėjimas rodo aukštos įtampos buvimą.

Neoninę lempą įjungia ribojantis rezistorius, kurio varža siekia keliasdešimt kiloomų. Nuolatinės apkrovos buvimas tokios lempos pavidalu apsaugo filtro kondensatorius nuo viršįtampio gedimo. Pastarasis gali atsitikti, jei lygintuvas veikia tuščiąja eiga. Jei nėra apkrovos, lygintuvo viduje nėra įtampos kritimo, todėl įtampa filtro kondensatoriuose bus maksimali.

Taip pat skaitykite: Įtampos rezonansas