Kaip vyksta AC ištaisymas

Kaip žinote, elektrinės gamina kintamąją srovę. AC lengvai konvertuoja naudojant transformatorius, jis perduodamas laidais su minimaliais nuostoliais, daugelis elektros variklių dirba kintama srove, galų gale, visi pramoniniai ir buitiniai tinklai šiandien veikia kintama srove.

Tačiau kai kuriais atvejais kintamoji srovė iš esmės netinkama. Baterijos turi būti įkraunamos nuolatinėmis srovėmis, elektrolizės įrenginiai maitinami nuolatinėmis srovėmis, šviesos diodams reikalinga nuolatinė srovė, be nuolatinės srovės dar yra daug ką padaryti, jau nekalbant apie iš pradžių naudojamus įtaisus. baterijos. Vienaip ar kitaip, kartais reikia iš kintamos srovės išgauti nuolatinę srovę ją konvertuojant, kad išspręstų šią problemą, jie griebiasi kintamos srovės ištaisymo.

Kintamos srovės naudojimui ištaisyti diodų lygintuvai. Paprasčiausia lygintuvo grandinė, kurioje yra tik viena puslaidininkinis diodasvadinamas pusiau bangos lygintuvu. Kintamoji srovė čia praeina per transformatoriaus pirminę apviją, kurios antrinė apvija yra sujungta su diodo anoda su vienu iš jos gnybtų, o prie apkrovos grandinės - su kita, kuri, savo ruožtu, prijungta prie diodo katodo, uždaro transformatoriaus antrinę grandinę.

Apsvarstykite, kas atsitinka pirmuoju laiko momentu, kai diodo anodui, atsižvelgiant į jo katodą, taikoma teigiama įtampa, veikianti per pirmąjį kintamosios srovės periodą.

Šiuo metu elektronai juda iš katodo į diodo anodą per transformatoriaus antrinės apvijos laidą, per induktorių ir po to per apkrovą - šitaip grandinė užsidaro. Kai prasideda priešingas pusės ciklas, elektronai negali prasiskverbti iš anodo į katodą, todėl per šį pusperiodį grandinėje nėra srovės. Prasidėjus kitam pusės ciklui, procesas kartojasi.

Taigi, kadangi srovė grandinėje teka tik per vieną iš pusinių periodų, tai tokio tipo ištaisymas vadinamas pusiau bangos ištaisymu. Ir dėl to, kad neigiamais pusperiodais srovė nepatenka į apkrovos grandinę, jos forma pasirodo pulsuojanti, nes ji veikia viena kryptimi, nors kinta pagal dydį.

Šioje grandinėje naudojamas išlyginamasis filtras, susidedantis iš droselio (induktoriaus) ir kondensatorių, siekiant sumažinti apkrovos virpėjimo lygį ir padaryti srovę beveik tobulai pastovią. Filtro grandinė praktiškai neleidžia filtro komponentui pereiti į apkrovą, jis praleidžia tik pastovų komponentą.

Ritė turi indukcinį pasipriešinimą, kuris priklauso nuo srovės dažnio, ir kuo didesnis dažnis, tuo didesnis ritės indukcinis pasipriešinimas, todėl ritė priešinasi kintamajam pulsuojančios srovės komponentui. Ritė lengvai praeina pastovų komponentą.

Kondensatorius vis dėlto praeina kintamąjį komponentą, tačiau neperduoda konstantos, ir kuo didesnis srovės dažnis, tuo stipresnis kondensatorius jį praleidžia. Apskritai, kuo didesnė kondensatoriaus talpa ir kuo didesnis induktyvumo ritės induktyvumas, tuo mažiau nereikalingų komponentų keičiasi nuolatinė srovė, tekanti būtent per apkrovą.

Taigi, kai grandinėje veikia teigiama srovės pusės banga, pirmasis kondensatorius įkraunamas iki antrinės apvijos kintamos įtampos amplitudės (atėmus įtampos kritimą per diodą). Kai veikia neigiama pusės banga, elektra nepatenka į kondensatorių, o ji, iškrovusi į apkrovą, palaiko joje nuolatinę srovę.

Jei induktoriaus nebūtų, tada, kai šio proceso metu įtampa visame kondensatoriuje sumažėtų, srovė esant apkrovai kažkaip turėtų stiprius virpulius. Norėdami sumažinti virpėjimą, prie grandinės pridedamas droselis (ritė) ir net su papildomu kondensatoriumi, esančiu už jo. Antrasis kondensatorius perima srovę, tekančią per induktorių, kurioje jau beveik nėra virpėjimo.

Norėdami dar geriau išlyginti virpėjimą, naudokite pusiau bangos lygintuvą. Pusiau bangos lygintuvą galima įgyvendinti vienu iš dviejų būdų. Tai galima atlikti per tiltą (sudaryta iš keturių diodų), arba apima tik du diodus, bet tada transformatoriaus antrinėje apvijoje turėtų būti dvigubai daugiau apsisukimų ir išėjimo viduryje tarp apvijų pusių.

Pusiau bangos lygintuvas veikia taip. Per vieną iš pusperiodžių (pavyzdžiui, teigiamą) srovė nukreipiama iš anodo į viršutinio katodo dalį pagal diodo grandinę, o apatinis diodas tuo metu nepraleidžia srovės, yra užrakinamas (vienintelis pusiau bangos lygintuvo diodas elgiasi taip pat neigiamos pusės bangos srovės metu). )

Srovė užsidaro per filtrą, apkrovą, o po to per vidurinę išvestį į transformatoriaus apviją. Kai įvyksta antrasis ciklas, srovės poliškumas yra toks, kad apatinis grandinės diodas praeina srovę per filtrą ir per apkrovą, o viršutinis diodas yra užrakintas. Kitas procesas kartojamas.

Kadangi srovė tiekiama į apkrovą kiekvienu iš dviejų laikotarpių, tai rektifikatas vadinamas pusiau bangos ištaisymu, o lygintuvas - pusiau bangos lygintuvu. Išėjimo pulsacija yra našlė mažesnė už pusiau bangos ištaisymą, nes ištaisytų impulsų dažnis yra dvigubai didesnis, induktoriaus induktyvumas yra dvigubai didesnis, o kondensatoriai neturi laiko reikšmingai išsikrauti.

Čia išsamiau aptariamos tipinės įvairių lygintuvų schemos: Vienfazių lygintuvų schemos