Elektronická zařízení tzv Usměrňovače změnit střídavý proud (AC) na stejnosměrný proud (DC). Používají se v různých aplikacích, jako je úprava signálu, elektronické obvody a napájení. To je důležité, protože střídavý proud nelze použít v mnoha elektronických obvodech, takže k přeměně střídavého proudu na stejnosměrný, který lze použít, je zapotřebí usměrňovač. Usměrňovače jsou obvykle tvořeny čtyřmi diodami zapojenými do můstkové konfigurace. Diody řídí směr proudu tak, aby protékal stále stejným směrem, a proto převádí střídavý proud na stejnosměrný. Diody také umožňují rozdělit proud na dvě části, přičemž jedna část teče jedním směrem a druhá teče opačným směrem. Obě části proudu se pak spojí tak, že výstup usměrňovače je stejnosměrný. Tento DC se používá pro různé aplikace, jako je napájení počítačových obvodů nebo motorů. Usměrňovače lze také použít k regulaci výstupu stejnosměrného napájecího zdroje. To se provádí úpravou diod v konfiguraci můstku tak, aby výstup usměrňovače byl na pevné úrovni napětí a proudu. To pomáhá zajistit, že výstup napájení je konzistentní, což je důležité pro mnoho aplikací. Usměrňovače se také používají pro různé aplikace pro úpravu signálu. To znamená, že převádějí signály z jedné formy do druhé, jako je AC na DC nebo digitální na analogové. To může být důležité pro zajištění správného tvaru signálů pro konkrétní aplikaci.
Závěrem lze říci, že usměrňovače jsou důležitá elektronická zařízení, která převádějí střídavý proud na stejnosměrný. Používají se v různých aplikacích, jako je úprava signálu, elektronické obvody a napájení. Obvykle jsou tvořeny čtyřmi diodami zapojenými do můstkové konfigurace, což umožňuje rozdělení a kombinování proudu tak, aby výstup byl stejnosměrný. Usměrňovače lze také použít k regulaci výstupu stejnosměrného napájecího zdroje a pro aplikace úpravy signálu.
Co je můstkový usměrňovač?
Elektrická součást známá jako můstkový usměrňovač transformuje střídavý proud (AC) na stejnosměrný proud (DC). To se provádí pomocí sady čtyř diod v můstkovém usměrňovacím obvodu konfigurovaném do „můstkové“ formace, která umožňuje proudění kladných i záporných proudů. Můstkový usměrňovač se používá v mnoha elektronických zařízeních, jako jsou napájecí zdroje, měniče AC-na-DC a regulátory napětí. Čtyři diody - dvě na každé straně - jsou umístěny v můstkovém uspořádání, aby vytvořily obvod můstkového usměrňovače. Diody jsou zapojeny způsobem, který jim umožňuje vést proud v obou směrech. Když je na můstkový usměrňovač přivedeno střídavé napětí, každá dioda se stane předpětím a proud teče obvodem v jednom směru. To umožňuje přeměnu AC na DC. Můstkový usměrňovač je oblíbenou volbou pro konverzi střídavého proudu na stejnosměrný, protože je relativně jednoduchý, účinný a nákladově efektivní. Je také poměrně snadné jej postavit. Můstkový usměrňovač může také převádět vyšší střídavé napětí na nižší stejnosměrné napětí, což je užitečné v mnoha aplikacích. Jeho jednoduchý design, nízká cena a schopnost převádět vysoké střídavé napětí na nižší stejnosměrné z něj činí oblíbenou volbu pro mnoho aplikací. Při výběru obvodu usměrňovače pro konkrétní aplikaci je však třeba vzít v úvahu jeho výkonové ztráty a pulzující stejnosměrný výstup.
Konstrukce můstkového usměrňovače
Můstkový usměrňovač je elektronický obvod, který kombinuje čtyři diody a transformátor pro přeměnu střídavého (AC) vstupu na přímý (DC) výstup. Můstkový usměrňovač je široce používaný obvod, který nachází uplatnění v napájecích zdrojích, ovladačích stejnosměrných motorů a mnoha dalších elektronických obvodech. Základní činnost můstkového usměrňovače zahrnuje transformátor, čtyři diody a zatěžovací odpor. Transformátor snižuje střídavé napětí o určitou hodnotu. To je následně využito se čtyřdiodovým můstkovým usměrňovacím obvodem. Dvě diody na jedné straně můstku tvoří půlvlnný usměrňovač, zatímco dvě diody na můstku tvoří celovlnný usměrňovač. Dva usměrňovače jsou zapojeny do série, takže když se na můstek přivede střídavé napětí, oba usměrňovače spolupracují na usměrnění střídavého napětí. Výstupem můstkového usměrňovače je pulzující stejnosměrné napětí. Kondenzátory se pak používají k filtraci pulzujícího stejnosměrného napětí a jeho vyrovnání. AC vstup, kladná i záporná polovina, se používá k nabíjení a vybíjení kondenzátoru. Výsledkem je konstantní stejnosměrné napětí na výstupu. Výstup můstkového usměrňovače je pak přiveden na zatěžovací rezistor, který se používá k převodu stejnosměrného napětí na vhodnou úroveň.
Usměrňovač je široce používaný obvod v napájecích zdrojích, ovladačích stejnosměrných motorů a mnoha dalších elektronických obvodech. Je to účinný, spolehlivý a cenově výhodný způsob přeměny střídavého napětí na stejnosměrné napětí. Dokáže také pracovat se střídavým a stejnosměrným vstupním napětím a usměrňovat kladná i záporná napětí. Můstkový usměrňovač je užitečné zařízení, které lze použít v mnoha aplikacích.
Schéma můstkového usměrňovače
Usměrňovač pomocí čtyř diod transformuje vstup střídavého proudu na výstup stejnosměrného proudu. Diody jsou uspořádány v můstkovém uspořádání v můstkovém usměrňovacím obvodu tak, že výstupní polarita je konstantní nezávisle na polaritě na vstupu. Ve schématu můstkového usměrňovače jsou v můstkové konfiguraci naskládány čtyři diody.
Vstup je připojen ke dvěma diodám, zatímco výstup je připojen ke zbývajícím dvěma. Dvě diody připojené ke vstupu se nazývají 'zbraně ' můstku, zatímco dvě diody připojené k výstupu se nazývají ' nohy' mostu. Když je na vstup můstkového usměrňovače přiveden střídavý proud, proud bude protékat dvěma z diod. V závislosti na polaritě vstupu bude dvěma diodami vytvořen spínač, který umožní proudu protékat jedním směrem a blokovat jej ve druhém. To umožňuje změnit proud ze střídavého na stejnosměrný proud. Výstup můstkového usměrňovače bude stejnosměrný proud se stejnou polaritou jako vstup, bez ohledu na polaritu vstupu. Díky tomu jsou můstkové usměrňovače užitečné pro aplikace vyžadující konstantní stejnosměrný proud. Elektromotory, nabíječky baterií a napájecí zdroje jsou jen některé ze zařízení, která používají můstkové usměrňovače. Zaměstnává je také řada spotřební elektroniky, včetně počítačů, televizí a mobilních telefonů.
java pgm
Práce můstkového usměrňovače
Můstkový usměrňovač má dvě vstupní svorky, anoda a katoda . Na tyto svorky je přiváděn střídavý proud. Dva vstupní AC signály jsou mimo fázi a obvod můstkového usměrňovače využívá tento fázový rozdíl ke generování stejnosměrného výstupního napětí. Diody D1 a D3 jsou předpětí, zatímco diody D2 a D4 jsou předpětí, když je kladný půlcyklus střídavého signálu aplikován na anodu a záporný půlcyklus je aplikován na katodu D1, a D3 dojde k toku proudu a výsledkem bude kladné výstupní napětí.
Podobně jako je tomu u diod D2 a D4 jsou předpětí, zatímco diody D1 a D3 jsou zpětně předpětí, když je negativní půlcyklus aplikován na anodu a kladný půlcyklus je aplikován na katodu. Výstupní napětí bude záporné, když proud prochází přes D2 a D4. Obvod můstkového usměrňovače může zajistit celovlnné usměrnění střídavého signálu. Výstupem můstkového usměrňovače je pulzující stejnosměrný signál se špičkovým napětím rovným špičkovému napětí střídavého signálu. Výstupní napětí lze vyhlazovat připojením filtračního kondenzátoru přes výstupní svorky. Filtrační kondenzátor se nabíjí a vybíjí s každým půlcyklem střídavého signálu, čímž se vyhlazuje pulzující stejnosměrný výstup můstkového usměrňovače. Obvod můstkového usměrňovače je účinnější než obvod celovlnného usměrňovače se středovou odbočkou, protože nevyžaduje transformátor se středovou odbočkou. Má také výhodu v tom, že poskytuje vyšší výstupní napětí než obvod celovlnného usměrňovače se středovou odbočkou. Obvod můstkového usměrňovače je široce používán v napájecích zdrojích a dalších aplikacích, kde je vyžadován spolehlivý a účinný stejnosměrný proud. Používá se také v obvodech řízení motoru, kde se výstup můstkového usměrňovače používá k řízení otáček motoru.
Můstkové usměrňovače se používají v mnoha aplikacích, včetně napájecí zdroje, řídicí obvody motoru, a mnoho dalších aplikací vyžadujících spolehlivé a účinné stejnosměrné napájení. Používají se také v AC/DC měničích, které převádějí střídavé napětí na stejnosměrné napětí. Kromě toho se můstkové usměrňovače používají v mnoha spotřební elektronice, jako jsou televizory a DVD přehrávače, kde se používají k přeměně střídavého napětí na stejnosměrné. Obvod můstkového usměrňovače je velmi jednoduchý a účinný způsob, jak převést střídavý signál na stejnosměrný signál. Má výhodu v tom, že je schopen zajistit plné usměrnění vlny bez potřeby transformátoru se středovou odbočkou. Může poskytnout vyšší výstupní napětí než obvod celovlnného usměrňovače se středovou odbočkou. Díky své spolehlivosti a účinnosti se používá v mnoha aplikacích spotřební elektroniky a napájecích zdrojů.
Typy můstkových usměrňovačů
1. Půlvlnný usměrňovač
Půlvlnný usměrňovač je typ usměrňovače, který umožňuje pouze průchod jedné poloviny cyklu vstupního střídavého napětí a jeho převod na výstupní stejnosměrné napětí. Je to nejjednodušší typ usměrňovače a obvykle se používá pro aplikace s nízkým výkonem.
2. Full Wave Usměrňovač
Plnovlnný usměrňovač je typ usměrňovače, který převádí obě půlcykly vstupního střídavého napětí na výstupní stejnosměrné napětí. Je účinnější než půlvlnný usměrňovač, protože využívá obě půlcykly vstupního střídavého napětí.
3. Jednofázový můstkový usměrňovač
Jednofázový můstkový usměrňovač je typ usměrňovače, který se používá k přeměně střídavého proudu na stejnosměrný proud. Skládá se ze čtyř diod uspořádaných do můstkové konfigurace, aby bylo možné převést obě půlcykly vstupního střídavého napětí na výstupní stejnosměrné napětí.
4. Třífázový můstkový usměrňovač
Třífázový můstkový usměrňovač je typ usměrňovače, který se používá k přeměně střídavého proudu na stejnosměrný proud. Skládá se ze šesti diod uspořádaných do můstkové konfigurace, aby bylo možné převést všechny tři fáze vstupního střídavého napětí na výstupní stejnosměrné napětí.
5. Dvojitý usměrňovač napětí
Usměrňovač se zdvojovačem napětí je typ usměrňovače, který se používá ke zdvojnásobení výstupního napětí vstupního střídavého napětí. Skládá se ze dvou diod, dvou kondenzátorů a dvou rezistorů uspořádaných v můstkové konfiguraci, aby bylo možné vstupní střídavé napětí převést na dvouvýstupní stejnosměrné napětí.
6. Usměrňovač násobiče napětí
Usměrňovač s násobkem napětí je typ usměrňovače, který se používá k násobení výstupního napětí vstupního střídavého napětí. Skládá se z více diod, kondenzátorů a rezistorů uspořádaných do můstkové konfigurace, aby bylo možné vstupní střídavé napětí převést na vícevýstupní stejnosměrné napětí.
7. Vysoce výkonný můstkový usměrňovač
Vysoce výkonný můstkový usměrňovač je typ usměrňovače, který se používá k přeměně střídavého proudu na stejnosměrný proud ve vysoce výkonných aplikacích. Skládá se ze čtyř diod uspořádaných do můstkové konfigurace, aby bylo možné převést obě půlcykly vstupního střídavého napětí na výstupní stejnosměrné napětí.
8. Nuceně komutovaný můstkový usměrňovač
Nuceně komutovaný můstkový usměrňovač je typ usměrňovače, který se používá k přeměně střídavého proudu na stejnosměrný proud v aplikacích s vysokým výkonem. Skládá se ze čtyř diod, čtyř tyristorů a čtyř tlumivek uspořádaných v můstkové konfiguraci, aby bylo možné převést obě půlcykly vstupního střídavého napětí na výstupní stejnosměrné napětí.
9. Měkký komutovaný můstkový usměrňovač
Měkce komutovaný můstkový usměrňovač je typ usměrňovače, který se používá k přeměně střídavého proudu na stejnosměrný proud v aplikacích s vysokým výkonem. Skládá se ze čtyř diod, čtyř tyristorů a čtyř kondenzátorů uspořádaných v můstkové konfiguraci, aby bylo možné převést obě půlcykly vstupního střídavého napětí na výstupní stejnosměrné napětí.
10. Vícefázový můstkový usměrňovač
Vícefázový můstkový usměrňovač je typ usměrňovače, který se používá k přeměně střídavého proudu na stejnosměrný proud v aplikacích s vysokým výkonem. Skládá se z více diod, tyristorů a kondenzátorů uspořádaných do můstkové konfigurace, aby bylo možné více fází vstupního střídavého napětí převést na výstupní stejnosměrné napětí.
Výhody můstkového usměrňovače
Obvod můstkového usměrňovače je typ celovlnného usměrnění, který převádí střídavý proud (AC) na stejnosměrný proud (DC). Je to účinný způsob, jak převést střídavý proud na stejnosměrný, protože využívá kladné i záporné cykly střídavého signálu. Můstkové usměrňovače efektivně převádějí střídavý proud na stejnosměrný, protože používají diody k přeměně střídavého proudu na stejnosměrný s minimální ztrátou výkonu. Díky tomu jsou ideální pro aplikace, kde je důležitá energetická účinnost, jako jsou solární panely nebo zařízení napájená bateriemi. Jsou také relativně jednoduché na konstrukci, protože vyžadují pouze čtyři diody a transformátor, což z nich činí nákladově efektivní řešení pro mnoho aplikací. A zde jsou některé další výhody můstkového usměrňovače.
- Obvod můstkového usměrňovače je účinnější než usměrňovače se středovým vývodem, protože používá čtyři diody místo dvou diod a jednoho transformátoru se středovým vývodem a můstkové usměrňovače jsou účinnější než usměrňovače se středovým vývodem, protože obsahují méně součástek, vyžadují méně kabelů a mají menší ztráty díky sníženému počtu připojení. Navíc můstkové usměrňovače zvládnou vyšší vstupní napětí než usměrňovače se středovou odbočkou a poskytují výstupní napětí s menším zvlněním.
- Obvod můstkového usměrňovače je jednoduchý a snadno se zkonstruuje. Vyžaduje také minimum součástek a jeho výstup je relativně bez zkreslení.
- Obvod můstkového usměrňovače eliminuje potřebu transformátoru se středovou odbočkou, díky čemuž je spolehlivější a cenově výhodnější.
- Obvod můstkového usměrňovače vytváří celovlnný usměrněný výstup, který je účinnější než půlvlnný usměrněný výstup produkovaný jinými usměrňovacími obvody.
- Obvod můstkového usměrňovače má vysokou jmenovitost rázového proudu, což mu umožňuje zvládnout velké zátěžové proudy bez zkreslení nebo poškození.
- Obvod můstkového usměrňovače má vysokofrekvenční odezvu, která rychle reaguje na měnící se vstupní signály. Díky tomu je ideální pro konverzi AC na DC v aplikacích vyžadujících rychlou odezvu.
- Obvod můstkového usměrňovače vytváří čisté, stabilní stejnosměrné výstupní napětí bez zvlnění. Díky tomu je ideální pro aplikace vyžadující plynulé, stabilní stejnosměrné napětí.
- Obvod můstkového usměrňovače je tolerantnější vůči změnám zatěžovacího proudu než jiné obvody usměrňovače. Díky tomu je vhodný pro aplikace, kde se zátěžový proud pravděpodobně mění.
- Obvod můstkového usměrňovače je vysoce spolehlivý a odolný a je schopen odolat napěťovým a proudovým rázům. Díky tomu je vhodný pro aplikace, kde je důležitá spolehlivost a životnost.