Tek fazlı köprü doğrultucu devresi

Doğrultma burada, akımı ağırlıklı olarak veya yalnızca bir yönde ileten elektriksel elemanlar aracılığıyla alternatif akımı doğru akıma dönüştürme işlemi olarak kabul edilir. Bu tür öğeler— yarı iletken diyotlar — akım bir yönde aktığında düşük direnci temsil eder; çok büyük — akım ters yönde aktığında.

İdeal bir doğrultucu, ileri yönde direnci sıfır, ters yönde sonsuz dirence sahip ve gerilim polaritesi değiştiğinde bir devreyi açıp kapatan bir anahtardır.

Tek fazlı bir köprü devresinde, köprünün köşegenlerinden birine bir alternatif gerilim kaynağı (transformatörün sekonder sargısı), diğerine ise yük bağlanır.

Köprü devresinde diyotlar çiftler halinde çalışır: şebeke geriliminin yarısında, akım VD1, RH, VD2 devresi boyunca ve ikinci yarı dönemde - devre boyunca transformatörün sekonder sargısından akar. VD3, RH, VD4 ve her yarım döngüde akım, yük boyunca tek yönde akar ve bu da doğrultmayı sağlar.Diyotların anahtarlanması, alternatif voltajın sıfırı geçtiği anlarda gerçekleşir.

İncir. 1. Tek fazlı köprü doğrultucu devresi

Köprü devresi için zamanlama diyagramları Şekil 2'de gösterilmiştir.

Bir köprü devresinde, her yarım döngüde akım iki diyottan (örneğin, VD1, VD2) aynı anda akar, dolayısıyla akımların ve gerilimlerin zamana bağımlılıkları valf çiftlerine ait olacaktır. Ortalama doğrultucu çıkış gerilimi

u2 nerede doğrultucu girişindeki AC voltajının efektif değeri.

Alternatif voltajın (akım) etkin değeri, belirli bir aktif dirençte alternatif voltajın (akımın) dikkate alınan değeri ile aynı gücü geliştiren sabit voltajın (akım) değeridir.

Pirinç. 2. Tek fazlı bir köprü doğrultucu devresinin çalışma zamanlama diyagramları: u2 - girişteki alternatif voltajın eğrisi; iV1, iV2 — VD1 ve VD2 diyotlarının akım eğrisi; uV1, uV2 - VD1 ve VD2 diyotlarının voltajı; iV3, iV4 — VD3 ve VD4 diyotlarının akım eğrisi; uV3, uV4 - VD3 ve VD4 diyotlarının voltajı; in — yük akımı eğrisi; un - yük gerilimi eğrisi

Doğrultucu girişinde RMS gerilimi

Diyottan geçen akımın ortalama değeri, Id yük akımının ortalama değerinin yarısıdır:

Diyottan geçen akımın maksimum değeri

Diyotun RMS akım değeri

Doğrultucu girişindeki alternatif akımın RMS değeri

Periyodun iletken olmayan kısmındaki maksimum diyot ters gerilimi

Yük gerilimi, birbiri ardına gelen yarım sinüzoidal trafo sekonder geriliminden oluşur.Fourier açılımından sonra, bu formun voltajı şu şekilde temsil edilebilir:

Frekans 2 ile doğrultulmuş gerilimin temel harmoniğinin genliği?

bu nedenle, doğrultulmuş voltajın dalgalanma faktörü

Transformatör dönüşüm oranı

Valf trafosunun birincil ve ikincil sargılarının gücü

Transformatörün anma gücü

Tek fazlı bir köprü devresinin dezavantajları not edilebilir: daha fazla sayıda diyot ve her yarım döngüde aynı anda iki diyot üzerinden akım akışı. Tek fazlı köprü doğrultucuların ikinci özelliği, yarı iletken valf yapıları boyunca artan voltaj düşüşü nedeniyle verimliliklerini azaltır. Bu, özellikle yüksek akımlarda çalışan düşük voltajlı doğrultucularda fark edilir.

Belirtilen dezavantajlara rağmen, doğrultucunun köprü devresi pratikte farklı güçteki tek fazlı doğrultucularda yaygın olarak kullanılmaktadır.