Egyenirányítók

Félhullámú és teljes hullámú egyenirányítást összehasonlító ábrákA legtöbb elektronikus eszköz a hálózati csatlakozóról kapja az áramot. Ezek váltakozó áram formájában szolgáltatnak áramot, de mi van akkor, ha egy gépnek egyenáramra van szüksége? Valójában szinte minden elektronikus gép és háztartási készülék egyenárammal működik, még akkor is, ha a váltakozó áram az, ami a legkönnyebben elérhető. Van-e egyszerű módja annak, hogy a váltóáramot egyenárammá alakítsuk? Nos, igen, van.

Az egyenirányítók olyan elektromos eszközök, amelyek a váltakozó áramot egyenirányításnak nevezett folyamat révén egyenárammá alakítják. Hogyan működik az egyenirányítás? Az egyenirányítás úgy működik, hogy a táplált váltakozó áramot egy diódán vagy diódasorozaton vezetik át, amely csak egyirányú áramáramlást tesz lehetővé. Ahogy a váltakozó áram áthalad a diódákon, egy új áramhullámforma jön létre, amelyben már nincs negatív áramáramlás, és egyenáramként viselkedik. Mivel az egyenáramú (egyenáramú) áramforrások korlátozottak és ritkák, az egyenirányítókat szinte minden elektronikus eszközben használják, és messze a leggyakrabban használt áramkör.

Építés

Az egyenirányítók félvezető diódák sorozatát használják a váltakozó áram egyenárammá alakítására. Ezek az egyenirányító diódák a normál diódákhoz képest nagy áramok kezelésére képesek. A diódák olyanok, mint az egyirányú utcák, csak egy irányba engedik az áramot.

Hány diódát használnak egy egyenirányítóban? Egy egyenirányítóban legfeljebb 4 dióda lehet. A diódák száma a kívánt egyenáramú hullámformától függ. Az egyenirányítók két alapvető típusa a teljes hullámú és a félhullámú egyenirányító, a teljes hullámú egyenirányítóhoz 4 dióda szükséges, míg a félhullámú egyenirányítóhoz csak egy dióda szükséges.

Félhullámú egyenirányító diagramFélhullámú egyenirányítók

A legegyszerűbb egyenirányító típus a félhullámú egyenirányító. Ezek az egyenirányítók úgy működnek, hogy megszüntetik a váltakozó áramú forrás negatív részét, és csak pozitív impulzusáramot engednek át. Amint az a képen látható, ha egyetlen diódás egyenirányítót használna, akkor olyan hullámformát kapna, amely úgy néz ki, mint az eredeti váltakozó áram hullámforma fele, ezért a félhullámú egyenirányító neve. Az egyenirányítás ezen formája egyszerű és költséghatékony, mivel csak egy diódát igényel, azonban ez az átalakítás a kimenő teljesítmény jelentős csökkenését okozza, mivel a váltakozó áramú hullám fele feláldozódik. A félhullámú egyenirányítás egyenáramú egyenáramú, egymástól távol eső kitöréseket eredményez, amelyeknek számos hátránya van, de bizonyos kis teljesítményű alkalmazásokban felhasználhatók.

Teljes hullámú egyenirányítók

Teljes hullámú egyenirányító diagram

A teljes hullámú egyenirányítók, más néven hídegyenirányítók négy diódát használnak egy diódával szemben, hogy a teljes váltakozó áramú hullámformát pozitívvá tegyék, ahelyett, hogy a negatívot egyszerűen megszüntetnék. Ha 4 diódát használnak, és a képen látható módon vannak beállítva, az eredményül kapott hullámforma úgy néz ki, mint az eredeti váltakozó áramú hullámforma abszolút értéke. A félhullámú egyenirányítóval ellentétben az áramáramlás nem áll meg az idő felére, és mindig változik, ezért a teljes hullámú egyenirányító neve. De hogyan változtatja meg ennyire jelentősen a hullámformát, ha több diódát adunk az egyenirányító konfigurációhoz? Több dióda hozzáadása lehetővé teszi, hogy olyan módon állítsák be őket, amely a váltakozó áramforrásból származó negatív áramlást átirányítja, nem pedig megszünteti. A diódák egy zárt hurokba vannak kapcsolva, amely csak két diódán engedi az áramot átáramolni egyszerre attól függően, hogy az AC pozitív vagy negatív fázisban van. A diódakészletek úgy irányítják az áramot, hogy mind a negatív, mind a pozitív félciklusok azonos polaritású kimeneti egyenáramú jelet hozzanak létre. Az egyenáram még mindig a nullától a csúcsértékig oszcillál, mint a félhullámú egyenirányítóban, de, ahogy a képen látható, nem kapcsol ki fele annyi ideig, és kétszer annyi kimeneti teljesítményt állít elő, mint a félhullámú egyenirányító.

Szűrés

Bár az egyenirányítók hatékonyan alakítják át a váltakozó áramot egyenárammá, a keletkező egyenáram nem elég egyenletes ahhoz, hogy hatékonyan működjön egyenárammá. A keletkező áram hullámzása az egyenirányítóba táplált váltakozó feszültséggel szinkronban emelkedik és csökken. További szűrésre van szükség az egyenirányított egyenáram kisimításához, hogy még a legérzékenyebb áramkörök számára is alkalmas egyenáramot lehessen előállítani. A kondenzátorok hatékonyan szűrik az egyenirányított egyenáramot, mivel ellenállnak a feszültségváltozásoknak, és az áram hullámzása kevésbé szélsőséges.

Az egyenirányítókkal kapcsolatos iparágak, technológiák és termékek...

Szinuszos információs doboz
Szinuszos kommutáció
Tech_Power_ac-supply
Váltakozó áram
Tech_Power_dc-supply
Egyenáram
Tech_Power-eszközök_mosfet-igbt
MOSFET / IGBT
Programozható IO információs doboz
Programozható I/O
inkrementális kódoló információs doboz
Inkrementális kódoló - TTL