Μονοφασικό κύκλωμα ανορθωτή γέφυρας
Η ανόρθωση θεωρείται εδώ ως η διαδικασία μετατροπής του εναλλασσόμενου ρεύματος σε συνεχές ρεύμα μέσω ηλεκτρικών στοιχείων που μεταφέρουν ρεύμα κυρίως ή αποκλειστικά προς μία κατεύθυνση. Τέτοια αντικείμενα - διόδους ημιαγωγών — αντιπροσωπεύουν χαμηλή αντίσταση όταν το ρεύμα ρέει προς μία κατεύθυνση. πολύ μεγάλο — όταν το ρεύμα ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Ένας ιδανικός ανορθωτής έχει μηδενική αντίσταση προς τα εμπρός και άπειρη αντίσταση στην αντίστροφη κατεύθυνση και είναι ένας διακόπτης που ανοίγει και κλείνει ένα κύκλωμα όταν αλλάζει η πολικότητα της τάσης.
Σε ένα μονοφασικό κύκλωμα γέφυρας, μια πηγή εναλλασσόμενης τάσης (δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή) συνδέεται σε μία από τις διαγώνιες της γέφυρας και το φορτίο συνδέεται με την άλλη.
Στο κύκλωμα γέφυρας, οι δίοδοι λειτουργούν σε ζεύγη: κατά τη μισή περίοδο της τάσης δικτύου, το ρεύμα ρέει από τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή κατά μήκος του κυκλώματος VD1, RH, VD2 και κατά τη διάρκεια της δεύτερης μισής περιόδου - κατά μήκος του κυκλώματος VD3, RH, VD4 και σε κάθε μισό κύκλο το ρεύμα ρέει μέσω του φορτίου προς μία κατεύθυνση, γεγονός που εξασφαλίζει το ίσιωμα.Η εναλλαγή των διόδων συμβαίνει τις στιγμές που η εναλλασσόμενη τάση διασχίζει το μηδέν.
Σύκο. 1. Μονοφασικό κύκλωμα ανορθωτή γέφυρας
Τα διαγράμματα χρονισμού για το κύκλωμα γέφυρας φαίνονται στο σχήμα 2.
Σε ένα κύκλωμα γέφυρας, σε κάθε μισό κύκλο, το ρεύμα ρέει ταυτόχρονα μέσω δύο διόδων (για παράδειγμα, VD1, VD2), επομένως οι χρονικές εξαρτήσεις των ρευμάτων και των τάσεων θα ανήκουν σε ζεύγη βαλβίδων. Μέση τάση εξόδου ανορθωτή
που είναι το u2 την πραγματική τιμή της τάσης AC στην είσοδο του ανορθωτή.
Η πραγματική τιμή της εναλλασσόμενης τάσης (ρεύμα) είναι η τιμή της σταθερής τάσης (ρεύμα) που αναπτύσσει σε μια δεδομένη ενεργό αντίσταση την ίδια ισχύ με τη θεωρούμενη τιμή της εναλλασσόμενης τάσης (ρεύμα).
Ρύζι. 2. Διαγράμματα χρονισμού λειτουργίας μονοφασικού κυκλώματος ανορθωτή γέφυρας: u2 — καμπύλη της εναλλασσόμενης τάσης στην είσοδο. iV1, iV2 — καμπύλη ρεύματος των διόδων VD1 και VD2. uV1, uV2 — τάση των διόδων VD1 και VD2. iV3, iV4 — καμπύλη ρεύματος των διόδων VD3 και VD4. uV3, uV4 — τάση των διόδων VD3 και VD4. in — καμπύλη ρεύματος φορτίου. un — καμπύλη τάσης φορτίου
Τάση RMS στην είσοδο του ανορθωτή
Η μέση τιμή του ρεύματος μέσω της διόδου είναι το ήμισυ της μέσης τιμής του ρεύματος φορτίου Id:
Η μέγιστη τιμή του ρεύματος που διαρρέει τη δίοδο
RMS τρέχουσα τιμή της διόδου
Τιμή RMS του εναλλασσόμενου ρεύματος στην είσοδο του ανορθωτή
Μέγιστη αντίστροφη τάση διόδου στο μη αγώγιμο τμήμα της περιόδου
Η τάση φορτίου αποτελείται από τη δευτερεύουσα τάση του ημιτονοειδούς μετασχηματιστή που ακολουθείται η μία μετά την άλλη.Μετά την επέκταση Fourier, μια τάση αυτής της μορφής μπορεί να αναπαρασταθεί στη μορφή
Το πλάτος της θεμελιώδους αρμονικής της ανορθωμένης τάσης με συχνότητα 2;
ως εκ τούτου, ο συντελεστής κυματισμού της ανορθωμένης τάσης
Αναλογία μετασχηματισμού μετασχηματιστή
Ισχύς των πρωτογενών και δευτερευουσών περιελίξεων του μετασχηματιστή βαλβίδας
Ονομαστική ισχύς του μετασχηματιστή
Τα μειονεκτήματα ενός μονοφασικού κυκλώματος γέφυρας μπορούν να σημειωθούν: ένας μεγαλύτερος αριθμός διόδων και η ροή ρεύματος σε κάθε μισό κύκλο μέσω δύο διόδων ταυτόχρονα. Η τελευταία ιδιότητα των μονοφασικών ανορθωτών γέφυρας μειώνει την απόδοσή τους λόγω της αυξημένης πτώσης τάσης στις δομές βαλβίδων ημιαγωγών. Αυτό είναι ιδιαίτερα αισθητό σε ανορθωτές χαμηλής τάσης που λειτουργούν σε υψηλά ρεύματα.
Παρά τα σημειωμένα μειονεκτήματα, το κύκλωμα γέφυρας του ανορθωτή χρησιμοποιείται ευρέως στην πράξη σε μονοφασικούς ανορθωτές διαφορετικής ισχύος.